NGUYÊN lý MẠCH điều KHIỂN

Khi đọc qua tài liệu này, nếu phát hiện sai sót hoặc nội dung kém chất lượng
xin hãy thông báo để chúng tôi sửa chữa hoặc thay thế bằng một tài liệu cùng
chủ đề của tác giả khác.
Tài li󰗈u này bao g󰗔m nhi󰗂u tài li󰗈u nh󰗐 có cùng ch󰗨
đ󰗂 bên trong nó. Ph󰖨n
n󰗚i dung
b󰖢n c󰖨n có th󰗄 n󰖲m 󰗠 gi󰗰a ho󰖸c 󰗠 c
u󰗒i tài li󰗈u
này, hãy s󰗮 d󰗦ng ch󰗪c năng Search đ󰗄 tìm chúng.

Bạn có thể tham khảo nguồn tài liệu được dịch từ tiếng Anh tại

đây:
/>Thông tin liên hệ:
Yahoo mail:
Gmail:


Nguyên lý mạch điều khiển


1. Nguyên lý mạch điều khiển :
Bộ điều khiển là bộ biến đổi tín hiệu điều khiển
dk
U
thành góc điều khiển
α
được tính từ thời điểm chuyển mạch tự nhiên của van động lực. Để xác
định được góc
α
cần phải biết thông tin về pha của điện áp đặt lên van

động lực. Tức là bộ điều khiển phải tạo ra xung đồng pha với điện áp điện
áp đặt lên van động lực. Bộ điều khiển của sơ đồ chỉnh lưu cầu 1 pha
không đối xứng được thiết kế theo nguyên lý điều khiển dọc (có cấu trúc
như hình vẽ)
Bộ điều khiển này gồm : bộ tạo xung răng cưa
hoặc còn gọi là điện áp tựa (RC) và bộ so sánh
(SS). Tín hiệu đồng bộ sẽ đồng bộ quá trình
làm việc của máy phát xung răng cưa. Xung
răng cưa (
RC
U ) sẽ được so sánh với tín hiệu
điều khiển trong bộ so sánh.
Tại thời điểm
dkRC
UU = , bộ so sánh sẽ tạo ra
một xung mà vị trí của nó trên trục thời gian sẽ
phụ thuộc vào giá trị của tín hiệu điều khiển.

2. Các khâu của mạch điều khiển :
2.1. Khâu so sánh :
Để so sánh các tín hiệu tương tự, người ta
có thể dùng trazitor hoặc khếnh đại thuật
toán như ở hình vẽ. Khếch đại thuật đại
có các ưu điểm sau:
- Điện trở vào vô cùng lớn:
∞=
V
R ( thực
tế
R

V
= 10
6

÷
10
8
Ω
)
- Hệ số khếch đại
∞=
K
( thực tế K = 10
6
)
- Điện trở ra
R
R
= 0 ( thực tế R
R
= 0
÷
200
Ω

)
- Thời gian chuyển mạch từ A đến B bằng
không ( thực tế vô cùng nhỏ )
Nên ngày nay mạch so sánh chủ yếu là
dùng khếch đại thuật toán. Tín hiệu so

sánh được mắc hau đầu vào của khếch đại
thuật toán ( U1 và U2 ) khi U1 = U2,
khếch đại thuật toán sẽ lật trạng thái và UR sẽ đổi dấu. Dấu của hai tín
hiệu này trùng nhau.
2.2. Khâu tạo tín hiệu đồng bộ :
Formatted: Font: 20 pt
Formatted: Centered
Formatted: Font: Times New Roman



Dùng chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ
có điểm trung tính (D
1
,D
2
) để tạo ra điện
áp chỉnh lưu U
(1)
như hình vẽ.
- Điện áp U(1) được so sánh với U0 để
tạo ra các tín hiệu tương ứng với thời
điểm mà điện áp nguồn đi qua điểm
không.
- U0 càng nhỏ thì xung U(2) càng hẹp
phạm vi điều chỉnh càng lớn.
Chọn
α
max
= 175

o
thì :
==
o
UU 5sin2
20

Từ đó ta chọn :













2.3. Khâu tạo điện áp răng cưa dùng khếch đại thuật toán và transistor :
Nguyên lý cơ bản của nó là dùng mạch tích
phân và khóa K. Khóa K được điều khiển bằng
tín hiệu đồng bộ. Khi xung đồng bộ kết thúc,
khóa K mở ra, tụ C sẽ được nạp điện bở dòng :
t
RC
E
dt

R
E
C
dtI
C
UU
constI
R
E
I
tt
CCR
CR
−
=
−
=
−
==
===
∫∫
00
11

Tại thời điểm
1
t
, khóa K đóng lại và 0
=
C

U .
Nên thay khóa K bằng bóng trường công nghệ
MOS. Vì điện trở vào của bóng trường lớn nên
tín hiệu đồng bộ là tín hiệu áp và nguồn đồng bộ
sẽ bị ngắn mạch qua các mạch phụ khác. Trong
trường hợp dùng bóng kênh cảm ứng n thì


Uđồng bộ ≥ U0, bóng sẽ mở ( U0 là điện áp ngưỡng mở của bóng trường
).
Dựa vào công thức trên với
f
T
t
2
1
2
==
và
EU
R
=
ta có :
01.0
502
1
2
1
2
1

===⇒=
xf
RC
fRC
E
E
Chọn
FC
μ
1.0=
suy ra :
Ω==
−
k
x
R 100
101.0
01.0
6






2.4. Khâu phát xung dùng khếch đại thuật toán :

Bộ phát xung là mạcht dao động ra các xung vuông và lặp lại theo chu kỳ.
Mạch tạo dao động dùng khếch đại thuật toán được mô tả như trên hình
vẽ :

Tụ C và điện trở R1 tạo thành mạch tích phân. Mạch R2, R3 là mạch
phản hồi. Nguyên lý làm việc của mạch như sau: Giả sử ở thời điểm 0,
điện áp của khếch đại thuật toán đạt giá trị
cực
đại UR = Umax ≈ +E
Thông qua mạch phản hồi R3, R4 đầu vào "+"
của khếch đại thuật toán sẽ có tín hiệu phản hồi
32
0
RR
E
U
+
=+
duy trì cho khếch đại thuật toán
nằm ở chế độ bão hòa dương. Lúc này tụ C
được nạp thông qua điện trở R1 tới giá trị
URmax. Khi t = t1, điện áp UC đạt giá trị U0,
khếch đại thuật toán lật trạng thái và UR = -
Umax ≈ -E. Điện áp trên tụ C không thể thay
đổi đột ngột và lúc này tụ C lại phóng điện qua
R1. Ở thời điểm t = t2, khi
3
32
0
R
RR
E
UU

C
+
−=−=
, khếch đại thuật toán lại
lật trạng thái và UR = Umax ≈ +E và sau đó
quá trình lặp lại.
Thời gian phóng tụ C :
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
+
=
0max
0max
ln
UU
UU
CRt
R
R
x

Thay giá trị U0 và biểu thức trên ta có :

=
t
x
và
c
=
T
Ch
ọ
T
=
Th
a
R
C
Ch
ọ
Để

2.5

Để
th
ư
Lú
c
B
I
=

1
β

2
β

η

Ng
ư
củ
a
cu
ộ
khi
trạ
n
B
R
vớ
i
là
m
M
ạ
qu
á
ph
ụ
⎜

⎜
⎝
⎛
+
=
1ln CR
c
hu kỳ m
á
=
=
.22
C
Rt
x
ọ
n
= RR
2
3
3ln 2 CR
=
a
y
k
H
f 3=
3
l
.10.3.2

1
=
C
ọ
n
C
μ
1.0=
tiện điều
. Khâu k
h
nâng cao
ư
ờng nối
k
c
này :
ηββ
21
C
I
=

- hệ số
k
- hệ số
k
- hiệu s
u
ư

ời ta th
ư
a
xung ra,
ộ
n đầu ra
c
ển. Điện
t
n
g thái bã
o
B
V
IK
U
.
=
,
K
i
cuộn W1
m
phân áp
ạ
ch khếch
á
lớn (
t
x

>
ụ
c người t
⎟
⎟
⎠
⎞
+
2
3
2
R
R

á
y phát sẽ
⎜
⎜
⎝
⎛
+
2
3
2
1ln.
R
R
C
Ω= k50
2

s
u
1
T
f
=
=⇒
H
z
ta có :
1
.52,1
3
l
n
=
F
μ
suy ra
chỉnh ta
c
h
ếch đại x
u
hệ số kh
ế
k
ép hai bó
n
k

hếch đại
k
hếch đại
u
ất thườn
g
ư
ờng chọn
còn bóng
c
ó thể ch
ọ
t
rở RB đư
o
hòa khi
K
thường
c
để hạn c
h
khi ta mu
đai t
r
ên c
ó
ms1
>
) thì
a thường

d
là :
⎟
⎟
⎠
⎞
3

u
y ra :
3ln 2
1
C
R
=
4
1
0
−

:
=R
1
.1,0
.52,1
c
họn R là
b
u
ng :

ế
ch đại cũ
n
n
g theo ki
của bón
g
của bón
g
g lấy xấp
bóng T2
c
T1 làm n
h
ọ
n tùy ý p
h
ợc chọn
đ
bóng
m
ở
c
họn tron
g
h
ế dòng q
u
ốn giảm
đ

ó
nhược
đ
kích thư
ớ
d
ùng bộ t
r

=
−
−
52,1
1
0
10
6
4
b
iến trở 2
k
n
g như cô
ểu sơ đồ
D
g
T1
g
T2
xỉ 0,7

c
ó công s
u
h
iệm vụ
k
h
ụ thuộc
v
đ
ể thỏa
m
ã
:
g
khoảng
1
u
a bóng,
k
đ
iện áp trê
đ
iểm là kh
ớ
c máy bi
ế
r
ộn cao tầ
n

Ω
k
.
k
Ω
.
ng suất c
ủ
D
arlingto
n
u
ất lớn th
ỏ
k
hếch đại
d
v
ào số lư
ợ
ã
n điều ki
ệ
1
,1
÷
1,2.
R
k
hi biến á

p
n cuộn
W
i truyền
m
ế
n áp xun
g
n
như sơ
đ
ủ
a xung r
a
n
(như hì
n
ỏ
a
m
ãn v
ớ
d
òng. Số
l
ợ
ng transis
ệ
n bóng T
R

1có thể
m
p
xung bị
W
1.
m
ột xung
c
g
sẽ bị xấ
u
đ
ồ sau :
a
, người t
a
n
h vẽ )
ớ
i công su
ấ
l
ượng các
tor cần đi
ề
1 và T2 ở
m
ắc nối t
i

bão hòa
v
c
ó độ rộn
g
u
đi. Để k
h
a

ấ
t
ề
u
i
ếp
v
à
g

h
ắc

Điện áp UV là xung có độ dài bằng tx được trộn với xung có chu kỳ Tt
nhỏ hơn rất nhiều so với tx thông qua mạch logic AND.
Bộ phát xung thường dùng khếch đại thuật toán có tần số
kHzf 105
÷
=
.
Biến áp xung được tính với độ rông xung bằng Tf.
2.6. Biến áp xung :

Biến áp xung dùng để cách ly mạch lực với mạch điều khiển và phối hợp
trở kháng giữa cực điều khiển của tiristo với mạch khếch đại đầu ra và
thay đổi cực tính của xung. Yêu cầu lớn nhất đối với biến áp xung là
truyền xung từ mạch điều khiển lên cực điều khiển tiristo với độ méo ít
nhất.
Giả sử ngườ
i ta đặt điện áp U1(t) lên sơ cấp máy biến áp ( hình vẽ ), theo
định luật cảm ứng điện từ:

d
t
d
WtU
Φ
=
11
)(

W1 - số vòng dây sơ cấp;
Φ - từ thông trong lõi máy biến áp xung;
W2 - số vòng dây thứ cấp;
Ở đây ta bỏ qua từ trở các cuộn dây và coi từ thông tản là rất lớn.
Nếu giả thiết từ thông phân bố đều trong lõi thép thì Φ = B.S ( S là tiết
diện của lõi ), thay vào công thức ta có :
dt
dB
SWtU
11
)( =

Giả sử
)(
1
tU
là xung :
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed

vuông góc có biên độ bằng
m
U
và độ rộng là
X
T
, tích phân hai vế của
phương trình ta được :
0
0
1
00
1
1
)( BdtU
SW
tBdtUdt
dt
dB
SW
t
m
T
m
B
X
m
+=→=

∫∫∫

Thông thường biến áp xung truyền xung có cực tính nên lõi thép sẽ làm
việc theo đường cong từ hóa riêng ( hình vẽ ).
Khi có xung, lõi thép sẽ bị từ hóa và cảm ứng từ sẽ thay đổi từ điểm
0
B

đến điểm
m
B luôn ứng với thời điểm mà kết thúc ( OA là đường từ hóa
trung bình ).
Sau khi kết thúc xung, cảm ứng từ tại
m
B giảm về
0
B ( đường đậm nét
trên hình ). Do đó trong công thức trên, giới hạn trên của tích phân là
m
B
và giới hạn dưới là
0
B .
Lấy tích phân hai vế :
Xmm
TUBBSW =− )(
01

và
01

,
.
BBB
SB
TU
W
m
Xm
−=Δ
Δ
=

n
W
W
1
2
=
, (
2
1
U
U
n =
là hệ số máy biến áp )

Nếu sử dụng những biện pháp đặc biệt để
đưa điểm làm việc của lõi thép về điểm C
trong thời gian không có xung thì :
m

BB 2=Δ
Thông thường người ta chế tạo thêm một
cuộn dây phụ và đặt vào nó một sức từ
động chuyển dịch
cd
H có giá trị âm để
đưa điểm làm việc ban đầu về điểm C (
khi không có xung đặt vào sơ cấp ). Biện
pháp này rất hữu hiệu đối với lõi thép có mạch từ trễ gần hình vuông, tức
là
0
B có giá trị gần tiệm cận với
m
B .
Trong thực tế xung đi qua biến áp xung bị méo và có dao động do tụ ký
sinh trong biến áp xung gây ra. Để giảm dao động và độ đỉnh xung, cần
tăng cường các giá trị điện cảm của biến áp xung.
Điện cảm của biến áp xung đối với lõi tròn được tính như sau :
l
SW
L
2
0
μμ
=

mH /10.4
7
0
−

=
πμ

H
B
Δ
Δ
=
0
μ
μ
lấy theo đường trung bình.
S - tiết diện lõi;
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed

Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed


l - chiều dài mạch từ;

Nên chọn lõi ferit có độ từ thẩm
μ
lớn.
Khi mắc biến áp xung và mạch colectơ của trazito thì điện cảm của nó
phải thỏa mãn điều kiện :
)1(
max
1
xI
TU
L
C
X
Δ−
≥

maxC
I
- dòng cho phép của tranzito.
Dòng từ hóa lõi máy biến áp xung bằng :
L
TU
I

X1
=
μ

X
T
- độ rộng xung
3. Tính toán mạch điều khiển :
3.1. Tính toán biến áp xung :
• Các thông số của máy biến áp xung :
Điện áp sơ cấp :
VEU 12
1
=
+
=

Điện áp thứ cấp :
VUU
g
3
2
==

Dòng điện thứ cấp :
mAII
g
150
2
==

Độ rộng xung :
msTT
fX
2,0==

• Chọn vật liệu máy biến áp xung là sắt Ferit HM, lõi dạng hình xuyến.
Theo đặc tính từ hóa, xác định được :
mH
H
B
mAHTB 01,0
30
3,0
30;3,0 ==
Δ
Δ
=→=Δ=Δ
μ

• Chọn diện tích lõi mạch từ :
2
2,16 mmS =

• Hệ số máy biến áp :
4
3
12
2
1

===
U
U
n

• Dòng điện sơ cấp :
mA
n
I
I 5,37
2
1
==

• Số vòng dây cuộn sơ cấp : 500
.
1
1
=
Δ
=
SB
TU
W
X

• Điện cảm của biến áp xung :
mHL
xI
TU

L
C
X
8,4
)1(
max
1
≥→
Δ−
≥
; Chọn mHL 5
=
( thỏa mãn điều kiện không
làm bão hòa mạch từ )
• Chiều dài trung bình mạch từ:
cm
L
SW
l
l
SW
L 1,8
2
10
2
10
==→=
μμμμ

• Dựa vào các thông số tính được ở trên, chọn mạch từ OA-20/25-6,5 có

các kích thước như hình vẽ :

Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed

• Chọn mật độ dòng điện sơ cấp và thứ cấp :
2
21
4 mmAJJ ==
• Tiết diện dây quấn sơ cấp :
2
1
1
1
009375,0 mm
J
I
S ==

• Chọn dây cuốn là loại dây đồng tròn
→
đường kính dây sơ cấp :
mm
S
d 109,0
4
1
1
==
π
. Chuẩn hóa theo tài liệu:
2

11
01131,0;12.0 mmSmmd ==
• Số vòng dây cuộn thứ cấp :
125
4
500
1
2
===
n
W
W

• Tiết diện dây quấn thứ cấp :
2
2
2
2
0375,0 mm
J
I
S ==

• Đường kính dây thứ cấp : mm
S
d 218,0
4
2
2
==

π
. Chuẩn hóa theo tài liệu:
2
22
03464.0;21,0 mmSmmd ==

3.2. Tính toán khâu khếch đại xung :

• Do dòng qua sơ cấp máy biến áp nhỏ
mAI 5,37
1
=
nên chọn tranzitor T2,
T3, T4, T5 là loại PN2222 có các thông số như sau :
Trazitor loại NPN, vật liệu bán dẫn Si.
Dòng điện lớn nhất ở colectơ : mAI
C
600
max
=

Hệ số khếch đại :
50
=
β

Dòng làm việc của colector : mAI
C
50
=

Dòng làm việc của bazơ :
mA
I
I
C
B
1==
β

Công suất tiêu tán ở colector : mWP
C
625
=


• Điện trở R15 và R16 có giá trị : Ω====
−
k
IK
U
RR
B
10
10.2,1
12
.
3
max8
1615

d
D
a
b
H×nh 1.79 .H×nh chiÕu lâi biÕn ¸ p xung
cml
mmS
mmD
mmd
mmb
mma
1,8
2,16
25
20
5,6
5,2
2
=
=
=
=
=
=
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed

Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed


3.3
•

D
1N
4



•

C
ch
ế

loạ
i
OP
Đi
ệ
Hi
ệ
Tổ
n
Cô
n
+V
c
. Chọn O
P
D
o trị số d
ò
4
001 có c
C
họn cổng
ế
tạo, mỗi
i
LM324

N
AMP có
c
ệ
n áp ngu
ồ
ệ
u điện th
ế
n
g trở và
o
n
g suất ti
ê
c
c
14
1
P
AMP, c
ổ
ò
ng điện
t
ác thông
s
Dòng điệ
n
Điện áp

đ
Điện áp
m
AND lo
ạ
IC có 4 c
ổ
Nguồn n
u
Nhiệt độ
l
Điện áp
ứ
Điện áp
ứ
Dòng điệ
n
Công suấ
t
Sơ đồ ch
â
N
do hãng
c
ác thông
ồ
n nuôi :
V
ế
giữa hai

o
:
=
M
R
in
2
ê
u thụ : P
&
&
13
1
2
H×nh 1.3
8
ổ
ng AND,
t
rong mạc
h
s
ố như sa
u
n
lớn nhấ
t
đ
ặt ngược
m

ở thông
d
ạ
i CD4081
ổ
ng với c
á
u
ôi :
V
CC
=
l
àm việc :
ứ
ng với m
ứ
ứ
ng với m
ứ
n
:
mA1≤

t
tiêu thụ
â
n cắm IC
do hãng
T

số như sa
u
V
V
CC
5,1±=
đầu vào :
Ω
M

mW500=
1
2
11
34
8
.S¬ ®å c
diode :
h
điều kh
i
u
:
t
chịu đư
ợ
lớn nhất :
d
iode :
U

t
họ CMO
á
c thông s
V183 ÷
.
C

C
o
8
40 ÷−
ứ
c logic "
ứ
c logic "
0
: 2,5 nW/
C
CD4018
T
exas Ins
t
u
:
V
V
16±÷
,
c

V32±

10
5
h©n IC 4
0
i
ển nhỏ n
ê
ợ
c khi phâ
n
V
U
Ng
50=
V6,0=

S do hãn
g
ố như sa
u
C
họn
V
CC
=
C
o

8
0

1" :
V8≥
0
" :
V3≤
C
ổng
:


t
rusment
c
c
họn
V
CC
=
&
&
9
6
0
81
ê
n chọn di
n

cực thu
ậ
V

g
Texas I
n
u
:
V
12
=

•
Ch
ọ
c
hế tạo,
m
V
12
±
=

8
7
ode loại
ậ
n :
A

I
F
1=
n
strusmen
t
ọ
n OPA
M
m
ỗi IC gồ
m
A

t

M
P
m
4
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C

Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g

ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed


Dò
n
Nh
i
Tố
c
Sơ

3.4
•

T

•

C
=
T
•

C
biế
n
3.5
•

T
=
E
3.6
•

C
Từ
4
R

•

Đ

U
d

k
•

Đ
cá
c
R
6
n
g điện r
a
i
ệt độ là
m
c
độ biến
t
đồ chân
c
. Tính to
á
T
ần số bộ
t
C
họn
R
12
=
11

.2
1
=
=
C
R
f
C
họn
=
2
C
n
trở
Ωk1

. Tính to
á
T
heo đồ th
ị
2
→
=
X
T
RC
E
. Tính to
á

C
họn
max
=
α
đó chọn
đ
và
5
R
là
2
Đ
ể có góc
đ
RC
R
k
360
=
α
Đ
ể hạn ch
ế
c
điện trở.
RR
87
=
==

a
:
n
I
30
0
=
m
việc :
6
−
t
hiên điệ
n
c
ắm của I
C
á
n máy ph
á
t
ạo xung
c
kR
50
13
=

2
2

1ln.
⎜
⎜
⎝
⎛
+
R
R
C
→
1,0 RF
μ
á
n khâu tạ
o
ị
tại của x
2
=
=
→
X
T
RC
á
n khâu so
o
175
=
su

y
đ
iện trở p
h
2
nhánh c
ủ
đ
iều khiể
n
f
1
0
.100
.
=
ế
dòng ra,
Các điện
RR
109
=
=
=
n
A

C
o
150

6
5 ÷

n
áp cho p
h
C
LM324:
á
t xung c
h
c
hùm :
f
=
suy ra :
11
12
13
2
=
⎟
⎟
⎠
⎞
R
R
R
=
−

−
10.1,0
10.1,9
11
o
điện áp
r
x
ung răng
c
01,0
=
. Ch
sánh và
k
y
ra :
U
o
=
h
ân áp :
R
R
ủ
a biến tr
ở
n

o

86=
α

đ
3
10.1,0.
0
12
63 −
vào các
O
trở này c
ó
I
E
R
ma
x
14
=
=
h
ép :
SR
=

h
ùm :
kHz5
=

2
3ln
→
R
C
Ω=
−
−
910
6
5
.
r
ăng cưa :
c
ủa tại
t
=
ọn
C
μ
1,0=
k
hâu
t
ạo t
í
U
5

sin2
)1(
48,1
4
,112
5
4
−
=
R
R
ở
10k.
đ
iện áp đi
.5
50.
3
60
86
=
O
PAMP v
à
ó
giá t
r
ị b
ằ
1

10
12
3
x
==
−
sV
μ
4,0
=


211
l
2
1
=
f
C
R
Để tiện đ
i

s
T
X
01,0
2
=
=

F
μ
thì
R
=
í
n hiệu đồ
n
V
o
48,1
5
=
7
4
8
=
. Để
ều khiển
p
V
73

à
cổng A
N
ằ
ng :
k
1

2

1
0
.1,9
3
l
n
1
=
i
ều chỉnh
s
thì
U
=
)3(
10.1,0
01,0
6
=
=
−
n
g bộ :

tiện điều
p
hải bằng
N

D
1( mA≤
5
0
−

chọn
11
R

l
E
=
suy r
a
k
100
=

chỉnh ch
ọ
:
)
ta mắc t
h
l
à
a
:
ọ

n
h
êm
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Field Code C
han
g
ed
han

g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han

g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han
g
ed
han

g
ed
han
g
ed


Tranzito trng T1 chn l IRF540 vi hiu in th tranzito dn
VU
GS
6
III. Hệ thống mạch phản hồi:
1. Nguyêờn líớ hệ thống mạch phản hồi:
Trong qúỳa trìỡnh nạp ắcquy thìỡ sức phản điện động của
ắcquy tăng lêờn và điện trở trong của ắcquy giảm đi, vìỡ
vậy trong quáỏ trìỡnh nạp với dòũng khôụng đổi và áỏp khôụng
đổi thìỡ ta phải cóú nguyêờn tắc điều khiển phùự hợp nhằm
ổn định dòũng điện và điện áỏp t-ơng ứng với mỗi
quáỏ trìỡnh nạp.
a. Nạp với dòũng điện khôụng đổi:
Khi nạp với chế độ dòũng điện khôụng đổi, dòũng
điện sẽ đ-ợc ổn định ở gíớa trị mong muốn bằng mạch
hồi tiếp âõm dòũng điện.

Ta có: U
đk
= U
cđ
- U
ht

= U
0
+U
ss
-U
ht
Trong đóú U
0
: Điện áỏp tạo ra góúc

mong muốn ( góúc mở

của bộ chỉnh l-u khi khôụng tải ). U
0
= const.
U
ss
: Điện áỏp chuẩn để so sáỏnh, U
ss
= const.
U
ht
: Điện áỏp hồi tiếp, U
ht
=I
d
.R
s
.

Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman


I
d
: Dòũng điện cần giữ khôụng đổi trong quáỏ
trìỡnh nạp.
R
s
: Điện trở sun cóú táỏc dụng biến dòũng điện cần
hồi tiếp thành điện áỏp, ta phải tíớnh toáỏn R
s
sao cho khi dòũng
I
d
đạt giáỏ trị ổn định mong muốn thìỡ U
ht
=U

ss
.
Chức năng của mạch: Mạch hồi tiếp âõm dòũng điện cóú
chức năng thay đổi góúc điều khiển

- thay đổi điện
áỏp đầu ra của chỉnh l-u nhằm duy trìỡ dòũng điện khôụng
đổi trêờn mạch tải khi tải thay đổi.
Quáỏ trìỡnh hoạt động của mạch: Khi đóúng nguồn, ban
đầu U
d
nhỏ

dòũng I
d
nhỏ

U
ht
< U
ss


U
dk
=U
0
+ U
ss
U

ht
>
U
0
, qua bộ so sáỏnh khi U
đk
> U
0
thìỡ góúc điều khiển

giảm

tăng U
d
làm cho dòũng điện I
d
tăng. Đến khi I
d
đạt trạng
tháỏi ổn định mong muốn thìỡ U
ht
= I
d
.R
s
=U
ss
lúỳc này U
đk
= U

0

ổn định giữ cho dòũng điện khôụng đổi.
Giả sử trong quáỏ trìỡnh hoạt động, một nguyêờn nhâõn nào
đóú làm cho dòũng điện I
d
tăng hơn giáỏ trị mong muốn, lúỳc
này U
ht
= I
d
.R
s
> U
ss
làm cho U
đk
tăng, điều này làm cho góúc
điều khiển

tăng

điện áỏp U
d
giảm làm giảm dòũng I
d

đến giáỏ trị ổn định mong muốn.
b. Nạp với điện áỏp khôụng đổi:
T-ơng tự nh- ph-ơng pháỏp nạp với dòũng khôụng đổi, ở

ph-ơng pháỏp nạp với điện áỏp khôụng đổi, điện áỏp sẽ
đ-ợc ổn định nhờ mạch hồi tiếp âõm điện áỏp. ở mạch
hồi tiếp âõm điện áỏp, điện áỏp hồi tiếp đ-ợc lấy qua 1
chiết áỏp.
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman



Ta cóú: U
đk
= U
cđ
- U
ht

= U
0
+ U
ss
- U
ht

Trong đóú U
0
: Điện áỏp tạo ra góúc

mong muốn (góúc mở

của bộ chỉnh l-u khi khôụng tải). U
0
= const.
U
ss
: Điện áỏp chuẩn để so sáỏnh, U
ss
= const.
U
ht
: Điện áỏp hồi tiếp, U
ht
= k.U
d.

U
d

: Điện áỏp cần giữ khôụng đổi trong quáỏ
trìỡnh nạp.
k : Hệ số phản hồi điện áỏp , ta phải tíớnh toáỏn
k sao cho khi điện áỏp U
d
đạt giáỏ trị ổn
định mong muốn thìỡ U
ht
=U
ss
, k =
21
2
RR
R
+

Chức năng của mạch : Mạch hồi tiếp âõm điện áỏp cóú
chức năng thay đổi góúc điều khiển

- thay đổi dòũng
điện đầu ra của chỉnh l-u nhằm duy trìỡ điện áỏp khôụng
đổi trêờn mạch tải khi tải thay đổi.
Quáỏ trìỡnh hoạt động của mạch: Khi đóúng nguồn, ban
đầu U
d
nhỏ

U
ht

< U
ss


U
đk
=U
0
+U
ss
- U
ht
> U
0
, qua bộ so
sáỏnh khi U
đk
> U
0
thìỡ góúc điều khiển

giảm

U
d
tăng.
Điều chỉnh chiết áỏp cho đến khi U
d
đạt trạng tháỏi ổn
Field Code Changed

Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed
Field Code Changed


đ
ịnh mong muốn thìỡ U
ht
= k.U
d
= U
ss
lúỳc này U
đk
= U
0
ổn

định giữ cho điện áỏp khôụng đổi.
Giả sử trong quáỏ trìỡnh hoạt động, một nguyêờn nhâõn nào
đóú điện áỏp U
d
tăng hơn giáỏ trị mong muốn, lúỳc này U
ht
=
k.U
d
> U
ss
làm cho U
đk
tăng, điều này làm cho góúc điều
khiển

tăng

điện áỏp U
d
giảm đến giáỏ trị ổn định
mong muốn.
2. Cáỏc bài toáỏn điều khiển nạp ắc quy:
Trong quáỏ trìỡnh nạp ắcquy, ta cần thực hiện cáỏc côụng việc
sau:
1 - Đóúng nguồn điện vào mạch nạp khi điện áỏp mỗi ngăn
ắcquy sụt xuống d-ới 1.8V mỗi ngăn.
2 -Tiến hành nạp ở chế độ dòũng khôụng đổi khi điện
áỏp mỗi ngăn của ắc quy từ 1.8V đến 2.5V.
3 - Khi điện áỏp mỗi ngăn của ăcquy đạt tới 2.5V thìỡ tiến

hành nạp với chế độ áỏp khôụng đổi.
4 - Khi điện áỏp mỗi ngăn của ăcquy đạt tới 2.7V thìỡ mạch
lực tự ngắt ra khỏi nguồn.
3. Tíớnh toáỏn mạch phản hồi:
a. Mạch hồi tiếp âõm dòũng điện:
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman



U
ht
đ-ợc lấy từ điện trở sun, điện trở sun đ-ợc
tíớnh toáỏn sao cho khi dòũng điện cần ổn định I
d
= 44A thìỡ
sụt áỏp trêờn điện trở sun U
s
= U
ht

= U
ss
=3V.
Vậy ta cóú R
s
= 3/44 = 0,068

.Ta cóú:
U
cđ
= U
ss
+ U
0
.
Trong đóú: - U
ss
=3V.
- U
0
là điện áỏp điều khiển khi dòũng nạp I
d
= 44A.
ở ch-ơng tr-ớc ta đãó tíớnh toáỏn khi nạp với dòũng khôụng
đổi I
d
= 44A thìỡ


=86

o
v U
0
=5,73V.
Từ đóú ta cóú: U
cđ
= 5,73 + 3 = 8,73V.
Mạch phản hồi thực chất là một mạch trừ thực hiện hàm
U
đk
=U
cđ
-U
ht

Ta cóú: U
đk
= K
1
.U
cđ
- K
2
.U
ht
trong đóú K
1
=R
4
/R

3
, K
2
=R
2
/R
1
.Vậy
nếu chọn R
4
=R
3
, R
2
=R
1
thìỡ ta sẽ thực hiện đ-ợc hàm U
đk

=U
cđ
-U
ht
.
Chọn khuyếch đại thuật toáỏn loại LM324 với I
lv
< 1mA vậy
ta cóú:
R
1

= R
2
> U
v
/I
v
= 3/10
-3
= 3k

. Chọn R
1
= R
2
= 3,5 k

.
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman

Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman


b.
M

T
tiế
áỏp
đ
E
d
/
U

Ta
Tr
o

co
n

đ
=1
2
5,6
hi
ệ

L
M
R
4
=
R
M
ạch hồ
T
-ơng
t
p âõm
đ
. Chiết
ịnh E
d
=
U
ht
=50/R
cóú: U
cđ

o
ng đóú:
-
U
n
st.
Khi nạ

p
iện thì
ỡ
2
V, vậy
9+3 =8,6
9
ệ
n hà
m
M
324 với
R
5

=
R
3
> U
v
/I
v
i tiếp
â
t
ự nh-
m
đ
iện á

ỏ
áỏp đ-

96V thìỡ
-> R = 1,
5
= U
ss
+ U
0
- U
ss
=3
V
U
0
là
đ
p
với dò
ũ
ỡ
điện
khi


=
9
V. T-

m
hồi ti
ế
I
lv
< 1m
A
=
R
6
>U
v
/
I
v
= 8,73/1
â
õm đi
ệ
m
ạch hồ

ỏ
p lấy
đ

ợc chọ

U
ht

= 3V
.
5
6

.
0
.
V
.
đ
iện áỏ
p
ũ
ng khôụ
n
áỏp hai
đ
86
0
th
ì

ơng tự

ế
p. Ch
ọ
A
vậy ta

c
I
v
=3/10
-3

0
-3
= 8,7
3
ệ
n áỏp:

i tiếp
â
đ
iện áỏ
p

n sao c
h
.
Chọn c
h
p
điề
u
n
g đổi
t

đ
ầu c
ự
ì
ỡ U
0
=5,
6

nh- trêờ
n
ọ
n khuy
ế
c
óú:
= 3k

.
C
3
k

. Chọ

â
õm dòũ
n
p
hồi ti

ế
h
o khi
đ
h
iết áỏp
u
khiển
t
hìỡ


=
8
ự
c của
6
9 V. Từ

n
, dùựng
m
ế
ch đ
C
họn R
5

=

n R
3
= R
4
n
g điệ
n
p từ 1
m
đ
iện á
ỏ
cóú 50k

khi áỏp
r
8
6
0
, ứng
một bộ


đóú
t
m
ạch trừ

ại thuậ

=
R
6
= 3,5
4
= 9 k

.
n
, mạch
h
m
ạch ph
â
ỏ
p cần
ổ

, ta cóú:
r
a E
d
=9
6
với

=
1

ắcqu

y
t
a cóú:U
c
đ

để t
h

t toáỏn
l
k



h
ồi
â
õn
ổ
n
6
V=
1
80
o

y
U
0

đ

=
h
ực
l
oại
Field Code C
Field Code C
Formatted:

F
Formatted:

F
Field Code C
Formatted:

F
Field Code C
Formatted:

F
Formatted:

F
Formatted:

F

Formatted:

F
Formatted:

F
Field Code C
Field Code C
Field Code C
Formatted:

F
Field Code C
Field Code C
Formatted:

F
han
g
ed
han
g
ed
F
ont: (Default)
T
F
ont: (Default)
T
han

g
ed
F
ont: (Default)
T
han
g
ed
F
ont: (Default)
T
F
ont: (Default)
T
F
ont: (Default)
T
F
ont: (Default)
T
F
ont: (Default)
T
han
g
ed
han
g
ed
han

g
ed
F
ont: (Default)
T
han
g
ed
han
g
ed
F
ont: (Default)
T
T
imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
T

imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
T
imes New Ro
m
m
an
m
an
m
an
m
an
m
an
m
an
m
an
m
an

m
an
m
an


R
7
= R
8
> U
v
/I
v
=8,69/10
-3
= 8,69k

. Chọn R
7
= R
8
=9 k


c. Mạch điều khiển chế độ nạp:
Để điều khiển chế độ nạp ta cần cóú một mạch
điều khiển với nhiệm vụ sau: Khi điện áỏp mỗi ngăn
ắcquy nhỏ hơn 2,5V thìỡ tiến hành nạp với chế độ dòũng
khôụng đổi, khi điện áỏp trêờn mỗi ngăn ắcquy lớn hơn 2,5V

thìỡ tiến hành nạp với áỏp khôụng đổi. Theo đóú ta sử dụng 1
bộ so sáỏnh đảo, so sáỏnh điện áỏp trêờn 2 cực của mỗi ắcquy
12V với một điện áỏp chuẩn, khi U
aq
< U
ch
thìỡ đầu ra của
của bộ so sáỏnh ở mức cao theo đóú điều khiển đóúng khoáỏ
điện tử K
1
, mở khoáỏ K
2
, ng-ợc lại khi U
aq
>U
ch
thìỡ mở khoáỏ
K
1
đóúng khoáỏ K
2
. K
1
,K
2
là hai khoáỏ điện tử H060.
Chọn tỉ lệ chiết áỏp trêờn 2 đầu ắcquy là R
1
/R
=29/71=0,4 thìỡ khi điện áỏp trêờn mỗi ngăn của ăcquy là 2.5V

6 ngăn ắcquy cóú điện áỏp là 2,5. 6 = 15 V suy ra điện áỏp
chuẩn của bộ so sáỏnh là: 15. 0,4 = 6V. Khi U
ss
< 6V thìỡ khoáỏ K
1

mở, U
đk1
đ-ợc đ-a tới bộ so sáỏnh và mạch ở chế độ
nạp với dòũng khôụng đổi, lúỳc đóú khoáỏ K
2
đóúng. Ng-ợc
lại, khi U
ss
> 6V t-ơng ứng điện áỏp d-ới mỗi ngăn ăcquy
>2,5V thìỡ đầu ra bộ so sáỏnh ở mức thấp

K
1
khoáỏ và K
2

mở, mạch ở chế độ nạp với dòũng khôụng đổi.


Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Formatted: Font: (Default) Times New Roman

Formatted: Font: (Default) Times New Roman
Field Code Changed
Field Code Changed
Formatted: Font: (Default) Times New Roman
8/14/2007
Chương 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ TRUYỀN
ĐỘNG ĐIỆN
1.1 Cấu trúc của hệ truyền động điện
1.2 Phần cơ của hệ truyền động điện
1.3 Phương trình chuyển động của hệ truyền
động
1.4 ĐTC và các trạng thái làm việc của hệ
truyền động điện
8/14/2007
1.1 Cấu trúc của hệ truyền động điện
1.1.1 Định nghĩa hệ truyền động điện
1.1.2 Hệ truyền động của máy sản xuất
1.1.3 Cấu trúc chung của hệ truyền động điện
1.1.4 Phân loại các hệ truyền động điện
Về đầu chương
8/14/2007
1.1.1 Định nghĩa hệ truyền động điện
Hệ truyền động điện
Về đầu chương
8/14/2007
1.1.2 Hệ truyền động của máy sản xuất
Xét 3 ví d:
a) Truyền động của máy bơm nước
b) Truyền động cần trục

c) Truyền động mâm cặp máy tiện
Về đầu chương
8/14/2007
a) Truyền động của máy bơm
nước
Về đầu chương
Biến đổi
8/14/2007
b) Truyền động cần trục
Về đầu chương
8/14/2007
c) Truyền động mâm cặp máy
tiện
Về đầu chương