Thiết kế và chế tạo mạch điều chỉnh tốc độ động cơ điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3

Tên đề tài : Thiết kế, chế tạo bộ điều chỉnh tốc độ động cơ điện

HƯNG YÊN – 2022


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài mặc dù gặp phải rất nhiều những vấn đề khó
khăn song với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Viết Ngư cùng với sự chỉ bảo của
các thầy cô giáo Khoa Điện – Điện Tử và sự lỗ lực khơng ngừng của cả nhóm, đến
nay chúng em đã hồn thành đề tài.. Tuy nhiên, do kiến thức của chúng em còn hạn
chế, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong nhận
được những ý kiến đóng góp chân thành từ phía thầy Nguyễn Viết Ngư, cùng các
thầy cô giáo Khoa Điện – Điện Tử và các bạn đọc để đề tài này của chúng em ngày
càng hoàn thiện và phát triển lên mức cao hơn trong thời gian gần nhất.
Sau 1 thời gian thực hiện đề tài tại khoa, chúng em đã được học hỏi rất nhiều
kinh nghiệm và kiến thức. Các thầy cô gióa trong khoa đã nhiệt tình chỉ bảo. Đặc
biệt là sự hướng dẫn rất nhiệt tình của thầy Nguyễn Viết Ngư đã giúp chúng em
hoàn thành đề tài này.
Chúng em xin trân thành cảm ơn!

Giảng viên hướng dẫn.

Sinh viên thực hiện.

[2]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
Hưng Yên, Ngày… tháng … năm 2021
Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Viết Ngư

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................5
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................6
1.1 giới thiệu về động cơ xoay chiều một pha ....................................................6
1.1.1 Khái niệm..................................................................................................6
1.1.2 Cấu tạo của động cơ xoay chiều một pha...................................................6
a. Phần quay (rotor).............................................................................................7
b. Phần tĩnh (stato)...............................................................................................7

[3]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

1.1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ một pha................................................8
1.1.4 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một pha...............................8
1.2 Giới thiệu bộ điều áp xoay chiều..................................................................8
1.2.1 Khái niệm, phân loại...................................................................................9
1.2.2 Nguyên lý hoạt động..................................................................................9
1.2.3 Một số phương pháp điều chỉnh điện áp xoay chiều..................................9
1.2.4 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều sử dụng hai SCR......................................13
a, Trường hợp tải thuần trở..................................................................................14
b, Trường hợp tải L, thuần cảm...........................................................................15
c, Trường hợp tải R + L...............................................................................................16

1.3 Nguyên tắc điều khiển bộ biến đổi điện áp xoay chiều.................................17
1.3.1 Giới thiệu về vi mạch TCA 785..................................................................18
1.3.2 Kí hiệu của TCA 785..................................................................................19
1.3.3 Chức năng chân của TCA 785...................................................................19
1.3.4 Dạng sóng dòng điện..................................................................................21

1.3.5 Sơ đồ cấu tạo của TCA 785........................................................................22
1.3.6 Nguyên ký làm việc của vi mạch TCA 785................................................22
1.3.7 Sơ đồ mạch ứng dụng TCA785 điều khiển Thyristor trong mạch điều áp.24
CHƯƠNG II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU
MỘT PHA SỬ DỤNG HAI SCR......................................................................25
2.1. Thiết kế sơ đồ khối và chức năng từng khối................................................25
2.2 Thiết kế sơ đồ nguyên lý và nguyên tắc hoạt đông của từng mạch...............25
2.2.1 Thiết kế mạch động lực..............................................................................26
2.2.2 Thiết kế mạch điều khiển...........................................................................26

[4]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

2.2.3 Thiết kế mạch cách ly.................................................................................32
2.2.4 Thiết kế mạch nguồn..................................................................................35
2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý,nguyên tắc hoạt động toàn mạch..........................35
2.3.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý toàn mạch...........................................................36
2.3.2 Nguyên lý hoạt động toàn mạch.................................................................36
2.3.3 Sơ đồ mạch in.............................................................................................38
2.4 Tính chọn mạch điều khiển...........................................................................39
2.5.Tính chọn van động lực.................................................................................40
2.6 Tính chọn thiết bị bảo vệ...............................................................................42
2.6.1 Bảo vệ quá dòng điện cho van.................................................................42
2.6.2 Bảo vệ quá điện áp cho van.....................................................................42

LỜI NÓI ĐẦU
--------***--------

[5]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

Điện tử công suất là một môn học hay và lý thú, cuốn hút được nhiều sinh
viên theo đuổi, tìm hiểu bởi những tiện ích và khả năng ứng dụng mạnh mẽ mà nó
mang lại cho sự phát triển của nhiều ngành, đặc biệt là điện tự động hoá.
Là những sinh viên chuyên nghành điện điều khiển tự động , chúng em muốn
được tiếp cận và hiểu sâu hơn nữa bộ mơn điện tử cơng śt, vì vậy đồ án môn học
chế tạo sản phẩm là điều kiện tốt giúp chúng em kiểm chứng và củng cố lý thuyết
đã được học.Trong đồ án điện tử công suất lần này, chúng em đã được thầy giáo
Nguyễn Viết Ngư giao đề tài “ Thiết kế chế tạo bộ điều khiểu tốc độ động cơ ”.
Sau thời gian nghiên cứu, chúng em đã chế tạo thành công bộ điều khiển điện áp
xoay chiều đáp ứng được cơ bản yêu cầu của đề tài.
Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, chúng em đã gặp một số vướng mắc về
lý thuyết và khó khăn trong việc thi công sản phẩm.Tuy nhiên, chúng em đã nhận
được sự giải đáp và hướng dẫn kịp thời của thầy Nguyễn Viết Ngư, sự góp ý kiến
của các thầy cô trong khoa và các bạn sinh viên trong lớp. Đựơc như vậy chúng em
xin chân thành cảm ơn và mong muốn nhận được nhiều hơn nữa sự giúp đỡ, chỉ
bảo của các thầy,cô và các bạn trong các đồ án sau này.

Nhóm sinh viên thực hiện:
Lê Văn Linh
Nguyễn Trọng Đạt

CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Giới thiệu về động cơ xoay chiều một pha.
1.1.1 Khái niệm

[6]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

Động cơ điện xoay chiều một pha (gọi tắt là động cơ một pha) là động cơ
điện xoay chiều không cổ góp được chạy bằng điện một pha. Loại động cơ điện này
được sử dụng khá rộng rãi trong công nghiệp và trong đời sống như động cơ bơm
nước động cơ quạt động cơ trong các hệ thống tự động...Khi sử dụng loại động cơ
này người ta thường cần điều chỉnh tốc độ ví dụ như quạt bàn ,quạt trần.

Hình 1: Động cơ điện xoay chiều 1 pha.
1.1.2 Cấu tạo của động cơ xoay chiều một pha.
Động cơ gồm có hai phần chính là stator và rotor. Stato gồm các cuộn dây
của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường
quay. Rơto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép.
a. Phần quay (rotor):
Gồm các bộ phận sau:
-

Lõi thép phần ứng:
Lõi sắt phần ứng dùng để dẫn từ. thông thường dùng những lá thép kỹ thuật

điện phủ cách điện ở hai đầu rồi ép chặt lại. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để
sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào.
[7]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư
-

Dây quấn phần ứng:

Dây quấn phần ứng là phần sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy qua.
Thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện.Trong máy điện nhỏ thường dùng
dây có tiết diện tròn, trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết diện hình
chữ nhật. Dây quấn được cách điện với rãnh của lõi thép.
- Trục máy: Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục máy
thường làm bằng thép Cacbon tốt.
b. Phần tĩnh (stato):
Gồm có hai phần:
-

Cực từ chính: được ghép từ các miếng thép kỹ thuật điện và dây q́n kích từ
lồng ngồi.

Cực từ chính tạo nên từ trường chính trong máy và phân bố từ trường trên bề
mặt phần ứng.
Dây quấn kích từ là dây đồng hoặc dây nhơm. Các cuộn dây kích từ đặt trên các
cực từ này được nối tiếp với nhau.
-

Cực từ phụ:

Các cực từ phụ đặt xen giữa các cực từ chính để hạn chế các tia lửa điện và cải
thiện đổi chiều. Lõi thép cực từ phụ thường làm bằng thép, dây quấn bằng đồng
hoặc nhôm được bọc cách điện mắc nối tiếp với phần ứng.

[8]

GVHD: Nguyễn Viết Ngư

Hình 2: Roto và stato.
1.1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ một pha.
Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay do stato gây ra
làm cho rôto quay trên trục. Chuyển động quay của rơto được trục máy truyền ra
ngồi và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động
khác.
1.1.4 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một pha.
Để điều khiển tốc độ động cơ một pha người ta có thể sử dụng các phương
pháp sau:
- Thay đổi số vòng dây của Stator.
- Mắc nối tiếp với động cơ một điện trở hay cuộn dây điện cảm.
- Điều khiển điện áp đưa vào động cơ.
1.2 Giới thiệu bộ điều áp xoay chiều.
1.2.1 Khái niệm, phân loại.
- Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều gọi tắt là điều áp xoay chiều thực hiện
biến đổi điện áp xoay chiều về độ lớn và dạng sóng nhưng tần số không thay đổi
( AC.voltage controler).

[9]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

- Phân loại: Dựa vào số pha nguồn cấp mà ta có các bộ điều chỉnh điện áp
khác nhau là Điều áp xoay chiều một pha, Điều áp xoay chiều ba pha.
1.2.2 Nguyên lý hoạt động.
Các bộ biến đổi điện áp xoay chiều dùng để biến đổi điện áp hiệu dụng đặt lên

tải. Nguyên lý của bộ biến đổi này là dùng các phần tử van bán dẫn nối tải với
nguồn trong một khoảng thời gian t1 rồi lại cắt đi trong một khoảng thời gian t0 theo
một chu kỳ lặp lại T. Bằng cách thay đổi độ rộng của t1 hay t0 trong khoảng T ta
thay đổi được giá trị điện áp trung bình ra trên tải. Nguyên lý này có ưu điểm là
điều chỉnh điện áp ra trong một phạm vi rộng và vô cấp, hiệu suất cao vì tổn thất
trên các phân tử điện tử công suất rất nhỏ.
Điều áp xoay chiều thường được sử dụng trong điều khiển chiếu sáng, đốt
nóng, trong khởi động mềm và điều chỉnh tốc độ quạt gió hoặc máy bơm nước...
1.2.3 Một số phương pháp điều chỉnh điện áp xoay chiều.
Hình 3 giới thiệu một số mạch điều áp xoay chiều một pha. Hình 3a là điều
áp xoay chiều điều khiển bằng cách mắc nối tiếp với tải một điện kháng hay điện
trở phụ (tổng trở phụ ) biến thiên. Sơ đồ mạch điều chỉnh này đơn giản dễ thực
hiện.Tuy nhiên, mạch điều chỉnh kinh điển này hiện nay ít được dùng, do hiệu suất
thấp (nếu Zf là điện trở ) hay cosϕ thấp(nếu Zf là điện cảm ).

[10]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

Zf
U1

TBB§
U2 i Z

a

U1

i

Z

U2

b

U1

i

Z

U2

C

Hình 3: Các phương pháp điều áp xoay chiều một pha
Người ta có thể dùng biến áp tự ngẫu để điều chỉnh điện áp xoay chiều U2
như trên hình 3b. Điều chỉnh bằng biến áp tự ngẫu có ưu điểm là có thể điều chỉnh
điện áp U2 từ 0 đến trị số bất kì, lớn hay nhỏ hơn điện áp vào. Nếu cần điện áp ra có
điều chỉnh, mà vùng điều chỉnh có thể lớn hơn điện áp vào, thì phương án phải
dùng biến áp là tất yếu. Tuy nhiên, khi dòng tải lớn, sử dụng biến áp tự ngẫu để
điều chỉnh, khó đạt được yêu cầu như mong muốn, đặc biệt là không điều chỉnh
liên tục được, do chổi than khó chế tạo để có thể chỉ tiếp xúc trên một vòng dây của
biến áp.
Hai giải pháp điều áp xoay chiều trên hình 3a,b có chung ưu điểm là điện áp hình
sin, đơn giản. Có chung nhược điểm là quán tính điều chỉnh chậm và không điều
chỉnh liên tục khi dòng tải lớn. Sử dụng sơ đồ bán dẫn để điều chỉnh xoay chiều, có

thể khắc phục được những nhược điểm vừa nêu.

Các sơ đồ điều áp xoay chiều bằng bán dẫn trên hình 3c được sử dụng phổ
biến.Lựa chọn sơ đồ nào trong các sơ đồ trên tuỳ thuộc dòng điện, điện áp tải và
[11]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

khả năng cung cấp các linh kiện bán dẫn. Có một số gợi ý khi lựa chọn các sơ đồ
hình 3c như sau:

[12]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

[13]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

D2

T2

[14]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

- Sơ đồ kinh điển hình 4.a: Thường được sử dụng rộng rãi hơn, do có thể
điều khiển được với mọi công suất tải. Hiện nay Tiristor được chế tạo có dòng điện
đến 7000A, thì việc điều khiển xoay chiều đến hàng chục nghìn ampe theo sơ đồ
này là hoàn toàn đáp ứng được
Tuy nhiên, việc điều khiển hai tiristor song song ngược đôi khi có chất lượng
điều khiển không tốt lắm, đặc biệt là khi cần điều khiển đối xứng điện áp, nhất là
khi cung cấp cho tải đòi hỏi thành phần điện áp đối xứng (chẳng hạn như biến áp
hay động cơ xoay chiều). Khả năng mất đối xứng điện áp tải khi điều khiển là do
linh kiện mạch điều khiển tiristor gây nên sai số. Điện áp tải thu được gây mất đối
xứng như so sánh trên hình 4.b.
Điện áp và dòng điện khơng đối xứng như hình 5.b cung cấp cho tải, sẽ làm
cho tải có thành phần dòng điện một chiều, các cuộn dây bị bão hồ, phát nóng và
bị cháy.Vì vậy việc định kì kiểm tra, hiệu chỉnh lại mạch là việc nên thường xuyên
làm đối với sơ đồ mạch này.Tuy vậy, đối với dòng điện tải lớn thì đây là sơ đồ tối
ưu hơn cả cho việc lựa chọn.
U

U

Tải

t

a

U
Tải
2

U

t

1
b

Hình 5. Hình dạng đường cong điện áp điều khiển
[15]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

- Sơ đồ hình 4.b: Để khắc phục nhược điểm vừa nêu về việc ghép hai tiristor
song song ngược, triac ra đời. Sơ đồ này có ưu điểm là các đường cong điện áp ra
gần như mong muốn như hình 5.a, nó còn có ưu điểm hơn khi lắp ráp. Sơ đồ mạch
này hiện nay được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp.Tuy nhiên triac hiện
nay được chế tạo với dòng điện không lớn (I < 400A), nên với những dòng điện tải
lớn cần phảighép song song các triac, lúc đó sẽ phức tạp hơn về lắp ráp và khó điều
khiển song song.Những tải có dòng điện trên 400A thì sơ đồ hình 4.b ít dùng.
- Sơ đồ hình 4.c: Có hai tiristor và hai điốt có thể được dùng chỉ để nối các
cực điều khiển đơn giản, sơ đồ này có thể được dùng khi điện áp nguồn cấp lớn
(cần phân bổ điện áp trên các van, đơn thuần như việc mắc nối tiếp các van).
- Sơ đồ hình 4.d: trước đây thường được dùng, khi cần điều khiển đối xứng
điện áp trên tải, vì ở đây chỉ có một tiristor một mạch điều khiển nên việc điều
khiển đối xứng điện áp dễ dàng hơn.Số lượng tiristor ít hơn, có thể sẽ có ưu điểm
hơn khi van điều khiển còn hiếm. Tuy nhiên, việc điều khiển theo sơ đồ này dẫn
đến tổn hao trên các van bán dẫn lớn, làm hiệu suất của hệ thống điều khiển thấp.
Ngoài ra, tổn hao năng lượng nhiệt lớn làm cho hệ thống làm mát khó khăn hơn.
1.2.4 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều sử dụng hai SCR.

Hình 6: Sơ đồ bộ điều áp xoay chiều 1 pha sử dụng hai SCR.
[16]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

a, Trường hợp tải thuần trở.
Khi T1 mở thì một phần của nửa chu kỳ dương điện áp nguồn điện đặt lên
mạch tải, còn khi T2 mở thì một phần của nửa chu kỳ âm của v được đặt lên mạch
tải
Góc mở

π

được tính từ điểm đi qua giá trị 0 của điện áp nguồn v.

Dòng điện tải:

I=

2
V sinθ
R

, với

α ≤θ ≤π

π α ≤θ ≤ π

+
2
Thành phần sóng cơ bản của dòng điện tải I lệch chậm sau điện áp nguồn v
một góc

ϕ

Điều đó nói lên rằng, ngay cả trường hợp tải thuần trở, lưới điện xoay chiều
vẫn phải cung cấp một lượng công suất phản kháng.
Giá trị hiệu dụng của điện áp trên tải:
π

Uc =

1
( 2V sinθ ) 2.dθ
π α∫

= V.

2π − 2α + sin 2α
2π

Giá trị hiệu dụng của dòng tải:

Ic=

V
R

.(

2π − 2α + sin 2α
2π

)

Công suất tác dụng cung cấp cho mạch tải:

[17]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

P = UcI c = (

V2
R

).(

2π − 2α + sin 2α
2π

Như vậy bằng cách làm biến đổi góc

α

)

từ 0 đến

chỉnh được công suất tác dụng từ giá trị cực đại P =(

V2
R

π

, người ta co thể điều

) đến 0

b, Trường hợp tải L, thuần cảm.
Khi

θ

=

α

cho xung mở T1. Dòng điện tải i tăng dần lên và đạt giá trị cực

đại, sau đó giảm xuống và đạt giá trị 0 khi

θ

=

β

Khi tiristor T1 mở, ta có phương trình:

L

di
dt

I= -

=

2

V 2
ωL

ω
Vsin t

θ

cos +I0

Hằng số tích phân I0 được xác định : khi

θ

=

α

thì i=0. Cuối cùng nhận được

biểu thức của dòng điện tải

I=
Góc

β

V 2
ωL

α
θ
(cos - cos )
θ

được xác định bằng cách thay =
β

β

và đặt I=0:

π α
=2 -

[18]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

Khi

θ

π α
= + cho xung mở T2

Để sơ đồ làm việc được nghiêm chỉnh khi tải thuần cảm thoả mãn
β ≤π

+

α

. Do đó góc

π

phải nằm trong giới hạn .

π
≤α ≤π
2

Thành phần sóng cơ bản lệch chéo. Sau điện áp nguồn v một góc

với góc

π
2

độc lập

α

Giá trị hiệu dụng của dòng điện tải:

Ic =

V
ωL

2(π − α )( 2 + cos 2α ) + 3 sin 2α
π

Công suất mạch tải tiêu thụ là công suất phản kháng.
c, Trường hợp tải R + L.

Hình 7: Hình dáng dòng điện và điện áp đối với tải R-L.

[19]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

Phương trình mơ tả q trình thay đổi dòng điện khi tiristo dẫn điện trong

khoảng

(α ≤ λ ≤α +π )
U m sin θ = i.R + ω.L

di
dθ

λ - khoảng dẫn điện của tiristo.
Giải phương trình trên ta có:
θ −α

U
i ( θ ) = m sin ( θ − ϕ ) + A.e tgϕ
Z

101\*

MERGEFORMAT (.)
Z = R 2 + ( ω.L ) ; ϕ = arctg
2

ω.L
R

A là hằng số tích phân, được tính từ điều kiện θ = α thì i = 0.
Tính A và thay vào biểu thức (4.6) biểu thức dòng tải sẽ có dạng:
i(θ ) =

Um

Z

θ −α


sin
θ
−
ϕ
−
sin
α
−
ϕ
e
)
(
) tgϕ 
 (



202\*

MERGEFORMAT (.)
Khi θ = α + λ thì i(t) = 0, thay vào phương trình (4.7) ta có:
sin ( λ + α − ϕ ) = sin ( α − ϕ ) e

−

λ
tgϕ

303\*

MERGEFORMAT (.)

[20]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

Khi α >ϕ, dòng tải gián đoạn, còn khi α <ϕ dòng sẽ liên tục và điện áp trên
tải sẽ không thay đổi. Chỉ có thể điều chỉnh điện áp khi góc dẫn của tiristo nằm
trong khoảng ϕ≤ α ≤π.
1.3 Nguyên tắc điều khiển bộ biến đổi điện áp xoay chiều.
Như ta đã biết để các van có thể mở đúng các thời điểm mong muốn, thì ngồi điều
kiện phải đặt điện áp thuận thì trên điện cưc điều khiển và Catot phải có một điện
áp điều khiển. Để có hệ thống các tín hiệu điều khiển xuất hiện đúng theo yêu cầu
thì ta phải có một mạch điện để tạo ra các tín hiệu dố và được gọi là mạch điều
khiển. Điện áp điều khiển phải đáp ứng các yêu cầu cần thiết như công suất, biên
độ , thời gian tồn tại. Các thông số cần thiết của tín hiệu điều khiển đã được cho sẵn
trong các tài liệu nghiên cứu về van.
+ Dùng IC tích hợp TCA 785
Đối với việc điều khiển điện áp một chiều ta có thể sử dụng vi mạch tích hợp TCA
785 để đơn giản mạch điều khiển.
+ Ưu điểm:
-Mạch đơn giản, ít khâu điều khiển.
-Tạo ra điện áp đối xứng.
-Chất lượng điện áp ra như mong muốn.

+ Nhược điểm :Giá thành đắt.
1.3.1 Giới thiệu về vi mạch TCA 785.
Vi mạch TCA 785 là vi mạch phức hợp thực hiện 4 chức năng của một mạch điều
khiển: Tạo điện áp đồng bộ, tạo điện áp răng cưa, so sánh và tạo xung ra. TCA 785

[21]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

do hang Simen chế tạo được sử dụng để điều khiển các thiết bị chỉnh lưu, thiêt bị
điều chỉnh dòng xoay chiều.
+ Đặc trưng:
- Dễ phát hiện việc chuyển qua điểm không.
- Phạm vi ứng dụng rộng rãi
- Có thể hoạt động 3 pha (3 IC).
- Dòng điện ra 250 mA.
- Mạch thiết kế đơn giản, thi công nhanh dễ điều khiển và hiệu chỉnh.
- Hoạt động tin cậy.
- Dải điều chỉnh và góc điều khiển rộng.
1.3.2 Kí hiệu của TCA 785.

Hình 8: Sơ đồ chân TCA 785.

[22]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

1.3.3 Chức năng chân của TCA 785.

Chân

Kí hiệu

Chức năng

1

GND

Chân nối đất

2

Q2

Đầu ra 2 đảo

3

QU

Dầu ra U

4

Q1

Đầu ra 1 đảo

5

VSYNC

Tín hiệu đồng bộ

6

I

Tín hiệu cấm

7

QZ

Đầu ra z

8

VREF

Điện áp chuẩn

9

R9

Điện áp tạo xung răng cưa

10

C10

Tụ tạo xung răng cưa

11

V11

Điện áp điều khiển

12

C12

Tụ tạo độ rộng xung

13

L

14

Q1

Tín hiệu điều khiển xung ngắn,
xung rộng
Xung ra ở nửa chu kỳ âm

[23]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

15

Q2

Xung ra ở nửa chu kỳ dương

16

VS

Điện áp nguồn ni

1.3.4 Dạng sóng dịng điện.

Hình 9: Dạng sóng dòng điện ,điện áp

[24]


GVHD: Nguyễn Viết Ngư

1.3.5 Sơ đồ cấu tạo của TCA 785.

Hình 10: Sơ đồ cấu tạo TCA785

1.3.6 Nguyên ký làm việc của vi mạch TCA 785
TCA 785 là một vi mạch phức hợp thực hiện 4 chức năng của một mạch
điều khiển: “tề đầu” điện áp đồng bộ tạo điện áp răng cưa đồng bộ, so sánh và tạo
xung ra. Nguồn ni qua chân 16. Tín hiệu đồng bộ được lấy qua chân số 5 và số 1.
Tín hiệu điều khiển được đưa vào chân 11. Một bộ nhận biết điện áp 0 sẽ kiểm tra
điện áp lấy vào chuyển trạng thái và sẽ chuyển tín hiệu này đến bộ phận đồng bộ.
Bộ phận đồng bộ này sẽ điều khiển tụ C10; Tụ C10 sẽ được nạp đến điện áp không
đổi (quyết định bởi R9). Khi điện áp V10 đạt đến điện áp V11 thì một tín hiệu sẽ
được đưa vào khâu logic. Tuỳ thuộc vào biên độ điện áp điều khiển V11, góc mở α
có thể thay đổi từ 0 đến 180o. Với mỡi nửa chu kì song một xung dương xuất hiện ở
Q1, Q2 . Độ rộng trong khoảng 30-80μs.
[25]