Tự động điều khiển thiết bị điện P2

T ng hoỏ thit b in
GV: Nguyn V Thanh 1
Các phần tử có tiếp điểm
Bộ khống chế chỉ huy
Rơle tốc độ
phanh điện từ
li hợp điện từ
Các phần tử không tiếp điểm
Khuyếch đại thuật toán (KĐTT)
Cảm biến
Các bộ biến đổi ADC
Các bộ biến đổi DAC
Chơng 2: các phần tử thờng
dùng trong hệ thống TĐH
bộ khống chế chỉ huy
Cấu tạo Kí hiệu
1) Tang trống; 2) Trục quay; 3) Vô lăng; 4, 5) Tiếp điểm động; 6) Thanh nối điện
7, 8, 9, 10) Tiếp điểm tĩnh; 11) Giá đỡ tiếp điểm; 12) Mặt vạch dấu
T ng hoỏ thit b in
GV: Nguyn V Thanh 2
rơle tốc độ
Cấu tạo rơle li tâm Cấu tạo rơle cảm ứng
1) Trục quay; 2) Quả văng
3) Lò xo kéo; 4) Giá tiếp điểm
5) Tiếp điểm NO
6) Tiếp điểm NC
1) Trục quay; 2) Nam châm vĩnh cửu
3) Lồng sóc; 4) Lõi thép stato; 5) Cần tác động
6) Hệ thống tiếp điểm
phanh điện từ
Cấu tạo v nguyên lí hoạt động

1) Cuộn hút điện từ
2) Lò xo nhả
3) Đối trọng
4) Má phanh guốc
5) Má phanh ép
6) Trục quay
T ng hoỏ thit b in
GV: Nguyn V Thanh 3
li hợp điện từ
Li hợp kiểu ma sát
1) Trục động cơ; 2) Bạc lót
3) Phần gông (điện cực âm)
4) Cuộn dây; 5) Tấm lót cách điện
6) Vành trợt cấp điện
7) Chổi than (điện cực dơng)
8, 9) Các đĩa ma sát
10) Phần ứng (giá ép)
11) Khung đỡ đĩa ma sát
12) Trục máy công tác
Li hợp kiểu bám
1) Phần ứng; 2) Trục động cơ; 3) Phần cảm; 4) Cuộn dây; 5) Chổi than;
6) Trục máy công tác; 7) Vành trợt
T ng hoỏ thit b in
GV: Nguyn V Thanh 4
khuếch đại thuật toán
Giới thiệu về KĐTT
Khuếch đại thuật toán là phần tử cơ bản để xây dựng mạch điều
khiển tơng tự. Khuếch đại thuật toán có nghĩa là nhờ mạch khuếch
đại này mà ta có thể tạo đợc các hàm điều khiển và thuật toán điều
khiển khác nhau

4
11
5
6
7
B
U8B
Các thông số cơ bản của KĐTT
Điện áp nguồn cấp 5 ữ 18 V
Dòng điện ra I
R
3 mA
Công suất tiêu thụ P 60 mW
Vùng nhiệt độ làm việc -55
O
C ữ 125
O
C
Tần số làm việc cực đại khoảng hàng kHz
Hệ số khuếch đại K = 105 - 107
Điện trở đầu vào Z
V
1M
Điện trở đầu ra Z
R
100
Tự động hoá thiết bị điện
GV: Nguyễn Vũ Thanh 5
KhuÕch ®¹i ®¶o dÊu
4

11
5
6
7
B
U8B
R1
R2
Vµo
Ra
VR
KUU
R
R
K
=
−=
1
2
KhuÕch ®¹i
kh«ng ®¶o
4
11
5
6
7
B
U8B
R1
R2

Vµo
Ra
VR
KUU
R
R
K
=
+=
1
2
1
M¹ch trõ
M¹ch lÆp
VR
KUU
R
R
K
=
+=
1
2
1
4
11
5
6
7
B

U8B
Uvao
Ura
)(
;
12
1
0
0
1203
EE
R
R
E
RRRR
−=
==
T ng hoỏ thit b in
GV: Nguyn V Thanh 6
Mạch cộng đảo nhiều tín hiệu








++= Z
R

Y
R
X
R
RUra
432
1
111
4
11
5
6
7
B
U8B
Z
Ura
R1
R4
R3
R2
X
Y
ứng dụng trong điều khiển
tự động
Ví dụ xây dựng cho bộ so sánh phản hồi
E = SP - PV
E
SP
PV

-
+
)(
120
3210
EEE
RRRR
=
===
Do vậy nếu xem
E
0
= E; E
2
= SP; E
1
= PV
Thì ta đợc phơng
trình sau:
E = SP - PV
T ng hoỏ thit b in
GV: Nguyn V Thanh 7
Ví dụ xây dựng cho bộ cộng với nhiều đầu vo
S = X + 2Y + 4Z
2
4
Y
Z
X
+

+
+
C
áp dụng bộ cộng
đảo sau








++= Z
R
Y
R
X
R
RUra
432
1
111
4
11
5
6
7
B
U8B

Z
Ura
R1
R4
R3
R2
X
Y
Để có đợc biểu thức nh mong muốn ta cần
giải các phơng trình sau:
4;2;1
4
1
3
1
2
1
===
R
R
R
R
R
R
Sau khi giải phơng trình ta đợc sơ đồ sau:
2
3
1
4
11

A
TL084ACN
10k
R1
2.2k
R4
4.7k
R3
10k
R2
X
Y
Z
T ng hoỏ thit b in
GV: Nguyn V Thanh 8
Tuy nhiên kết quả lại cho ta số âm, do vậy để
đạt đợc kết quả nh mong muốn ta cần dùng
thêm một bộ đảo nữa.
2
3
1
4
11
A
TL084ACN
10kR1
2.2k
R4
4.7k
R3

10k
R2
X
Y
Z
2
3
1
4
11
A
TL084ACN
10k
R1
10k
R4
C
Xét ví dụ sơ đồ điều khiển tự động sau
SP
+
_
PV
10
E
2
3
1
4
11
A

TL084ACN
10k
R1
10k
R4
10k
R3
10k
R2
SP
2
3
1
4
11
A
TL084ACN
91k
R6
10kR5
PV
E