HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DŨNG VI ĐIỀU KHIỂN

HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………… GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Th.S HUỲNH VĂN KIỂM Sinh viên thực Vũ Thế Anh SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………… Sinh viên thực Vũ Thế Anh SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM MỤC LỤC CHƯƠNG DẪN NHẬP 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: 1.2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: CHƯƠNG GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN 2.0 DIODE CÔNG SUẤT: 2.0.1 Cấu tạo: 2.0 Nguyên lý hoạt động: 10 2.1 TRANSISTOR CÔNG SUẤT: 12 2.1 Cấu tạo: 12 2.1.2 Nguyên lý hoạt động: 13 2.1.3 Các thông số transistor công suất: 14 2.1.4 Ứng dụng transistor công suất: 15 2.1.5 Transistor Mos công suất: 15 2.2 THYRISTOR CÔNG SUẤT 16 2.2 Cấu tạo: 16 2.2.2 Nguyên lý hoạt động: 17 2.2.3 Mở thyristor: 17 2.2.4 Khóa thyristor: Có cách: 18 2.3 OP -AMP 19 2.3.1 Cấu tạo ký hiệu op – amp hình -1 19 CHƯƠNG 21 GIỚI THIỆU VỀ CÁC IC XỬ LÝ 21 3.1 HỌ VI XỬ LÝ 8051: 21 3.2 CẤU TRÚC BÊN TRONG: 22 3.3 TỔ CHỨC BỘ NHỚ 22 3.3.1 KHỐI NHỚ CHƯƠNG TRÌNH: 23 3.3.2 KHỐI NHỚ DỮ LIỆU: 26 3.3.3 BỘ TẠO XUNG NHỊP: 29 3.3.4 CHU KỲ 30 3.3.5 BỘ ĐỊNH THỜI 30 3.4 MƠ HÌNH LẬP TRÌNH CỦA 8051: 31 3.4.1 Thanh ghi tổng Accumulator: 31 3.4.2 Thanh ghi trạng thái chương trình : 31 SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM 3.4.3 Tập ghi( R0 đến R7): 32 3.4.4 Con trỏ Stack Pointer(SP) : 32 3.4.5 Con trỏ liêụ ( Date Pointer): 32 3.4.6 Bộ đếm chương trình: ( Program Counter) 33 TẬP LỆNH CỦA 8051: 33 3.5 3.5.1 Các chế độ định địa chỉ: 33 3.5.2 Địa (địa tức thì): 34 3.5.3 Địa dịch chuyển: 34 3.5.4 Các phép toán số học: 34 3.5.5 Các phép toán logic: 35 3.5.6 Trao đổi liệu 36 3.6 CẤU TRÚC NGẮT: 39 3.7 IC CHUYỂN ĐỔI ANALOG SANG DIGITAL ADC0809: 41 3.7.1 Sơ đồ chân ADC 0809: 41 3.7.2 Ý nghĩa chân: 42 3.7.3 sơ đồ chọn kênh cho ADC0809 42 3.7.4 Các đặc điểm củaADC 0809: 42 3.7.5 Nguyên lý hoạt động: 43 CHƯƠNG 44 GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ DC 44 CHƯƠNG 46 ỨNG DỤNG CỦA CÁC LINH KIỆN 46 5.1 ỨNG DỤNG CỦA DIODE CÔNG SUẤT: 46 5.1.1 Chỉnh lưu hai chu kỳ cho pha 46 5.1.2 Mạch chỉnh lưu pha 46 5.1.3 Mạch nhân đôi điện áp 46 5.1.4 Mạch chỉnh lưu cầu 47 5.1.5 Dùng bảo vệ transistor 47 5.2 ỨNG DỤNG CỦA TRANSISTOR CÔNG SUẤT: 47 5.2.1 Ứng dụng transistor công suất: 47 5.3 ỨNG DỤNG CỦA THYRISTOR CÔNG SUẤT: 49 5.3.1 mạch phát xung điều khiển pha: 49 5.3.2 ỨNG DỤNG CỦA OP-AMP CÔNG SUẤT: 56 5.3.3 Các thông số kỹ thuật op-amp 59 5.3.3 ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ DC TRONG ĐIỀU 59 5.3.4 SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 60 TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC 60 5.3.5 NGUYÊN TẮC THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU CUNG CẤP CHO ĐỘNG CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THAY ĐỔI ĐỘ RỘNG XUNG 62 SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM 5.3.6 CÁC LUẬT ĐIỀU KHIỂN 63 5.4 ỨNG DỤNG CỦA AT89C51 VÀ ADC0809 64 CHƯƠNG 65 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 65 6.1 SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA HỆ THỐNG 65 6.2 PHẦN MẠCH DIGITAL 66 6.3 PHẦN MẠCH ANALOG 67 THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN VÀ KÍCH SCR 67 6.4 6.5 THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN VỊNG HỞ : 69 6.6 THUẬT TỐN HỒI TIẾP VỊNG KÍN: 70 LƯU ĐỒ GIẢ THUẬT : 71 6.7 6.8 CHƯƠNG TRÌNH ASSEMBLER NẠP CHO HỆ THỒNG 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM LỜI MỞ ĐẦU T rong giai đoạn cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, ngày có nhiều thiết bị bán dẫn công suất đại sử dụng không lĩnh vực sản xuất mà việc phục vụ đời sống sinh hoạt người Sự đời phát triển linh kiện bán dẫn công suất như: diode, transistor, thyristor, triac… Cùng với việc hoàn thiện mạch điều khiển chúng tạo nên thay đổi sâu sắc, vượt bậc kỹ thuật điện điện tử nói chung ngành Tự Động hóa nói riêng Hiện nay, mạng điện nước ta chủ yếu điện xoay chiều với tần số điện công nghiệp Để cung cấp nguồn điện chiều có giá trị điện áp dòng điện điều chỉnh cho thiết bị điện dùng hệ thống truyền động điện chiều, người ta hoàn thiện chỉnh lưu có điều khiển dùng thyristor Vì lý trên, việc nghiên cứu điện tử công suất ứng dụng điện tử công suất để thiết kế “hệ thống chỉnh lưu dùng vi điều khiển“ sâu vào nghiên cứu hệ thống truyền động có dùng điện tử cơng suất để điều chỉnh tốc độ động DC Luận văn trình bày gồm ba chương: Chương : DẪN NHẬP Chương : GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN CÔNG SUẤT Chương : TÌM HIỂU CÁC IC XỬ LÝ Chương : GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ DC Chương : ỨNG DỤNG CÁC LINH KIỆN Chương : THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MẠCH Do điều kiện thời gian, kiến thức cịn hạn hẹp, nên tập luận văn không tránh khỏi thiếu sót mặt nội dung lẫn hình thức Sinh viên thực mong nhận quan tâm, bảo quý thầy cô, bạn bè để tập luận văn hoàn thiện Sinh viên thực Vũ Thế Anh SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM CHƯƠNG DẪN NHẬP 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa kinh tế đất nước cần sử dụng nhiều thiết bị bán dẫn công suất đưa vào mạch điều khiển để tạo nên thay đổi sâu sắc vượt bậc lĩnh vực sản xuất việc phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày.Theo bùng nổ khoa học kỹ thuật điều kéo theo phát triển hoàn thiện triac, diod, thyristor, biến đổi đổi điện ngày gọn nhẹ, độ tác động cao, dễ dàng ghép nối với vi mạch điện tử.Để tiếp thu tiến khoa học kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu đổi công nghệ để đưa tự động hóa vào sản xuất Em xin giới thiệu đề tài “ HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN “ 1.2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Đề tài nghiên cứu sâu chuyên đề sau : - Điện tử công suất cần tham khảo linh kiện bán dẫn SCR Triac,Diode,Fet…và mạch chỉnh lưu nửa sóng tồn sóng - Mơn truyền động điện nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ vòng kín vịng hở điều chế theo độ rộng xung (PWM),điều chế tương tự - Kỹ thuật Vi Xử Lý Họ AT89Cxx nguyên lý hoạt động cách phát xung clock để kích SCR tậplệnh lập trình ngơn ngữ ASSEMBLER cần nghiên cứu số kiến thứcvề mạch điện máy điện… 1.3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Với chủ trương Đảng đề để nâng cao đời sống “cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước” với việc mở cửa đất nước nhiều xí nghiệp đưa vào dây chuyền sản xuất với máy móc đại nhằm đáp ứng yêu cầu đổi cơng nghệ Trong sử dụng nhiều điện tử cơng suất, muốn tiếp cận sử dụng thành thạo phương tiện kỹ thuật đại, cán kỹ thuật cần có hiểu biết kỹ thuật điện tử nói chung, điện tử cơng suất điều khiển lập Vi Xử Lý nói riêng SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM Đề tài nhằm cung cấp kiến thức số linh kiện điện tử số ứng dụng thực tế điện tử cơng suất ứng dụng điều khiển lập trình điều khiển động điện chiều SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM CHƯƠNG GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT Ở chương ta chủ yếu nghiên cứu số linh kiện bán dẫn cơng suất thường gặp gần gũi ví dụ DIODE,TRANSISTOR,THYRISROR OP-AMP … 2.0 DIODE CÔNG SUẤT: 2.0.1 Cấu tạo: P P - + - + q -α α N Anốt N d (a) Katốt (b) Hình 2.1 Hình a cấu tạo diode Hình b Ký hiệu diode Diode công suất linh kiện bán dẫn có hai cực, cấu tạo lớp bán dẫn N lớp bán dẫn P ghép lại Silic nguyên tố hóa học thuộc nhóm IV bảng hệ thống tuần hồn Silic có điện tử thuộc lớp ngồi cấu trúc nguyên tử Nếu ta kết hợp thêm vào ngun tố thuộc nhóm V mà lớp ngồi có điện tử điện tử nguyên tố tham gia liên kết với điện tử tự Silic xuất điện tử tự Trong cấu trúc tinh thể, điện tử tự làm tăng tính dẫn điện Do điện tử có điện tích âm nên chất gọi chất bán dẫn loại N (negative), có nghĩa âm Nếu thêm vào Silic nguyên tố thuộc nhóm III mà có ngun tử thuộc nhóm ngồi xuất lổ trống cấu trúc tinh thể Lỗ trống nhận điện tử, tạo nên điện tích dương làm tăng tính dẫn điện Chất gọi chất bán dẫn loại P (positive), có nghĩa dương SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM Trong chất bán dẫn loại N điện tử hạt mang điện đa số, lỗ trống thiểu số Với chất bán dẫn loại P ngược lại Ở hai lớp bán dẫn mặt ghép PN Tại xảy tượng khuếch tán Các lỗ trống bán dẫn loại P tràn sang N nơi có lỗ trống Các điện tử bán dẫn loại N chạy sang P nơi có điện tử Kết mặt tiếp giáp phía P nghèo diện tích dương giàu lên điện tích âm Cịn phía bán dẫn loại N ngược lại nên gọi vùng điện tích khơng gian dương Trong vùng chuyển tiếp (-αα) hình thành điện trường nội Ký hiệu E i có chiều từ N sang P hay gọi barie điện (khoảng từ 0,6V đến 0,7V vật liệu Silic) Điện trường ngăn cản di chuyển điện tích đa số làm dễ dàng cho di chuyển điện tích thiểu số (điện tử vùng P lổ trống vùng N) Sự di chuyển điện tích thiểu số hình thành nên dòng điện ngược hay dòng điện rò 2.0 Nguyên lý hoạt động: Ei P Ei N P U N U - + + (a) (b) Hình 2 Hình a phân cực thuận diode Hình b phân cực ngược diode Khi đặt diode cơng suất điện áp nguồn U có cực tính hình vẽ, chiều điện trường ngồi ngược chiều với điện trường nội E i Thông thường U > E i có dịng điện chạy mạch, tạo nên điện áp rơi diode khoảng 0,7V dòng điện định mức Vậy phân cực thuận hạ thấp barie điện Ta nói mặt ghép PN phân cực thuận Khi đổi chiều cực tính điện áp đặt vào diode, điện trường tác động chiều với điện trường nội E i Điện trường tổng hợp cản trở di chuyển điện tích đa số Các điện tử vùng N di chuyển thẳng cực dương nguồn U làm cho điện vùng N vốn cao lại cao so với vùng P Vì vùng chuyển tiếp lại rộng ra, khơng có dịng điện chạy qua mặt ghép PN Ta nói mặt ghép PN bị phân cực ngược Nếu tiếp tục tăng U, điện tích gia tốc, gây nên va chạm dây chuyền làm barie điện bị đánh thủng Đặc tính volt-ampe diode công suất biểu diễn gần biểu thức sau: I = I S [ exp (eU/kT) – ] ( 1 ) SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 10 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM làm máy phát điện) M2 quay sinh điện áp phát sinh Áp M2 phát sinh đưa vào mạch lọc giảm áp (hay gọi chia áp) có nhiệm vụ giảm áp từ động M2 xuống khoảng 5v để đưa vào ADC0809 ,từ áp biến đổi sang dang digital vi xử lý đọc qua port ,và vi xử lý biến đổi qua mã LED để hiển thị LED đoạn tốc độ mà động hồi tiếp PHẦN MẠCH DIGITAL 6.2 giới thiệu chương phần ứng dụng AT89C51 ADC0809 mạch quét LED kích SCR +5V R22 +5V R23 R R start +5V R4 Q3 L3 Q4 L4 PNP BCE 1k 1k 1k GN D +5V OE ADC0809 1k J4 KICK XUNG START 22 ALE EOC +5V J2 C9 30p Y1 19 ZTA 18 C10 U5A QA QB QC QD 14 VCC A 30p 40 XTAL1 PSEN XTAL2 ALE/PROG RST EA/VPP tram phong bi DP 3 DP A B C D E F G A B C D E F G DP 3 DP 10 3 8 A B C D E F G U12LED DOAN U11LED DOAN 8 A B C D E F G J5 8 10 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 10 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INTO P3.3/INT1 P3.4/TO P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 21 22 23 24 25 26 27 28 U10LED DOAN U9 LED DOAN RR 39 38 37 36 35 34 33 32 10 10 11 12 13 14 15 16 17 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 L1 L2 L3 L4 29 30 +5V 31 AT89C51 +5V +5V CLR GND 74LS393/SO C1 R13 100 10uF +5V SW1 R14 8.2k U6 D0 D1 D2 D3 16 CLK 25 A0 24 A1 23 A2 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 74247 VC C 10 LT RBI BI/RBO A B C D E F G 13 12 11 10 15 14 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 GN D 12 16 REF+ REF- C5 17 14 15 18 19 20 21 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VC C 11 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 20 +5V U2 VC C U1 26 27 28 13 dat t oc m ong m uon Q2 L2 +5V R12 nguon 5v R3 R2 Q1 L1 C7 CAP NP +5V R1 stop +5V GN D J3 +5V toc hoi tiep Hình 6.2 Mơ tả hoạt động: Gồm vi xử lý trung tâm (AT89C51) kết nối với ADC0809 qua port để đọc tín hiệu từ động biến trở R12 để đặt giá trị cho ban đầu cho hệ thống IC 74LS247 để giải mã mã LED,IC 74LS393 để tạo dao dộng cho hệ thống ,bộ dao động Reset biến trở R12 để đặt góc kích cho SCR SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 66 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM PHẦN MẠCH ANALOG 6.3 +5v +5V J7 R18 J8 +12V R2 10k 2.2k HOI TIEP VE 0809 D1 A1.1 Q9 B1.2 A1.2 A1.2 A2.1 3K3 R14 A2.2 dong co 24v dc C6 10uF Q10 A1.1 R19 2k J3 D5 10k nguon 24v ac xung kick duong p0.4 R6 B1.1 U7A + - 3v AC DIODE Q7 int0 J5 R1 2.2k R12 J6 1k LM358 T1 Q6 J10 R15 J11 B2.2 1K A2.2 Q12 xung kick scr B2.1 Q11 CON2 A2.1 R13 R4 10k U7B R5 +12V R16 +5V 3.3k J9 CON2 nguon 5v D4 J2 nguon xoay chieu 12v LM7805/TO - + VIN VOUT BRIDGE J13 R21 1k J1 C1 1000uF C3 C2 104 470uF C4 104 ngo 5v Mơ tả hoạt động: • + R3 2.2k Q8 LM358 +12V xung kick duong J12 - B1.1 B1.2 B2.1 B2.2 T2 D2 GND Q20 D6 10k +5V int1 1K p0.5 +5v dong co 24v dc CON2 Hình 6.3 Sau tạo xung từ máy phát xung từ haai chân ngắt INT0 INT1 sau biến đổi dạng xung kích cho SCR thi từ vi xử lý xuất chuỗi xung từ hai ngắt ngồi đến p0.4 p0.5 hình vẽ từ hai transistor dẫn làm cho biến áp xung T1 T2 T1 kích dẫn hai thyristor Q9 Q11 ,T2 kích dẫn hai thyristor Q10 Q12.SCR dẫn kéo động 24vDC chạy hồi tiếp tín hiệu ADC0809 qua vành đai truyền động 6.4 THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN VÀ KÍCH SCR Để kích SCR ta phải tạo chuỗi xung có độ rộng xung khoảng 1ms Để làm điều ta phải làm số việc tạo xung vuông từ áp lưới có tần số f=50Hz cách cho nguồn xoay chiều AC 3v qua mạch hình 6.4 bên sau hai chuỗi xung đưa vào hai chân ngắt int0 int1 để điều chế xung nhận thành dạng xung để kích cho SCR Bằng cách ta kích cho SCR chạy ta xét kỹ thêm cách làm sau SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 67 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM Hình 6.4 a Hình 6.4b Hai hình 6.4 6.5 nói lên việc điều chế xung thành dạng hình 6.5c Chuỗi xung tạo việc đưa chuỗi xung vuông từ hai máy tạo xung vào hai ngắt int0 int1 nói để kích SCR hình 6.4 6.5 Sau tạo chuỗi xung chuỗi xung đưa vào hai khuyếch đại kích SCR hình vẽ 6.6 a 66b SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 68 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM Hình 6.4c Hình 6.4d Như bạn thấy bán kỳ dương ta kích dẫn SCR Q Q 11 chu kỳ âm ta kích dẫn SCR Q 10 Q 12 hai bán kỳ ta kích dẫn SCR để kéo động DC 24V 6.5 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN VÒNG HỞ : Ta quan sát hệ thống sau : hình 6.5a SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 69 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM Cấp cho hệ thống điện áp V a điên áp đưa vào động hình 6.5a trên.động có điện trở Ra áp V cemf Áp dụng quy tắc hình vẽ ta có -V a +I a R a +V cemf =0 ta suy => V cemf =V a -I a R a Thơng thường mua động DC ta có thơng số sau Mơmen tải T ,hệ số K t ,K s R a ta xét trường hợp cụ thể sau Mômen TẢI =0.5Nm K t =800mNm/A=K t ’ K s =18 rpm/v=K s ’ R t =10Ω V a =24v Ta có I a =T/K t V cemf = rpm/K s  I a =0.5Nm/800mNm/A =0.625A  V cemf =24-0.625x10=17.75v  Mặt khác ta có V cemf =rpm/Ks nên => rpm=V cemf xK s =17.75x18=319.5v/phut Ta thấy để tốc độ động tăng V a phải tăng để điều chỉnh tốc độ ta cần điều khiển áp ngõ vào cho động 6.6 THUẬT TOÁN HỒI TIẾP VỊNG KÍN: Trong phần ta tập chung vào hệ thống hồi tiếp vịng kín có áp hồi tiếp từ máy phát M2 Các bạn xem hình bên Hình 6.6 SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 70 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM Như bạn thấy động phát nối với động máy phát qua hệ thống dây đai truyền động tỉ lệ M1:M2 1:3 nghĩa M1 quay vịng M2 quay vịng Sau ta tính rpm ta suy rpm’=rpm/3=319.5/3=106.5v/p Mặt khác ta có V FB =V cemf = rpm’/K s ’=106.5/18=5.92v V FB đưa qua lọc giảm áp để 5v 6.7 LƯU ĐỒ GIẢ THUẬT : a Đây lưu đồ giải thuật chương trình qt LED đọc ADC SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 71 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN b GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM lưu đồ giải thuật cho ngắt time : ngắt time SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 72 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM c lưu đồ giải thuật cho ngắt ngồi ngắt ngồi 1: 6.8 CHƯƠNG TRÌNH ASSEMBLER NẠP CHO HỆ THỒNG ALPHA_LOW ALPHA_HIGH GOC_KICH ONEMILISEC XUNG RUN KICH_SCR14 KICH_SCR23 LED_DV LED_CH LED_TR LED_NG TIME_BASE TIME_F QUET_LED_SO GIA_TRI_ADC TALPHA_LOW TALPHA_HIGH SVTH:VŨ THẾ ANH EQU EQU EQU EQU EQU EQU BIT BIT EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU EQU 35H 36H 37H -1000 38H 0H ;RUN=0 DUNG, RUN=1 CHAY P0.4 P0.5 40H 41H 42H 43H -5000 01H 50H 51H 52H 53H TRANG 73 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN BYTE_H BYTE_L GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM EQU 54H EQU 55H ORG LJMP ORG LJMP ORG LJMP ORG LJMP ORG LJMP ORG 00H POWER_ON_RESET 03H I0SR 13H I1SR 0BH T0ISR 1BH T1ISR 30H MOV MOV SETB SETB MOV CLR CLR CLR MOV CLR R0,#30 TMOD,#12H IT0 IT1 QUET_LED_SO,#1 RUN KICH_SCR14 KICH_SCR23 XUNG,#3 TR0 JNB SETB SETB SETB JB P0.3,KT_CHAY RUN TR0 IE0 P3.4,KT_DUNG CLR CLR CLR CLR CLR RUN KICH_SCR14 KICH_SCR23 TR0 IE0 MOV MOV MOV MUL MOV GOC_KICH,#41 A,GOC_KICH B,#55 AB ALPHA_HIGH,B POWER_ON_RESET: MAIN: KT_CHAY: KT_DUNG: TINH_DELAY_KICH_SCR: SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 74 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM MOV ALPHA_LOW,A MOV CLR SUBB CLR MOV MOV SUBB MOV SETB A,#0FFH C A,ALPHA_LOW EA TALPHA_LOW,A A,#0FFH A,ALPHA_HIGH TALPHA_HIGH,A EA SUBB16: END_TINH_DELAY_KICK_SCR: QUET_LED: JB LJMP TIME_F,BEGIN END_QUET CLR MOV CJNE MOV ANL ORL MOV MOV LJMP TIME_F A,QUET_LED_SO A,#1,KICH_1 A,LED_DV A,#0FH A,#70H P2,A QUET_LED_SO,#2 END_QUET MOV CJNE MOV ANL MOV MOV LJMP A,QUET_LED_SO A,#2,KICH_2 A,LED_CH A,#0FH P2,A QUET_LED_SO,#3 END_QUET MOV CJNE MOV ANL ORL MOV A,QUET_LED_SO A,#3,KICH_3 A,LED_TR A,#0FH A,#0D0H P2,A BEGIN: KICH_1: KICH_2: SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 75 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM MOV LJMP QUET_LED_SO,#4 END_QUET MOV ANL ORL MOV MOV DJNZ MOV ACALL ACALL ACALL LJMP A,LED_NG A,#0FH A,#0E0H P2,A QUET_LED_SO,#1 R0,BEGIN ;LAP LAI 30 LAN R0,#30 DOC_ADC QUY_DOI BIN_BCD END_QUET LJMP MAIN SETB CLR CLR CLR SETB CLR JNB MOV RET P3.0 P3.1 P3.4 P3.5 P3.5 P3.5 P3.6,$ GIA_TRI_ADC,P1 MOV MOV MUL MOV MOV RET A,GIA_TRI_ADC B,#4 AB BYTE_L,A BYTE_H,B MOV MOV DIV MOV MOV MOV MOV DIV MOV A,BYTE_L B,#10 AB LED_DV,B LED_CH,A A,BYTE_L B,#10 AB LED_TR,A KICH_3: END_QUET: DOC_ADC: QUY_DOI: BIN_BCD: SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 76 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM MOV RET LED_NG,B PUSH PUSH MOV CJNE SETB MOV MOV MOV LJMP PSW ACC A,XUNG A,#1,KIEMTRA_XUNG_EQ_2 KICH_SCR14 XUNG,#2 TH0,#HIGH(ONEMILISEC) TL0,#LOW(ONEMILISEC) END_T0ISR CJNE MOV CLR LJMP A,#2,KIEMTRA_XUNG_EQ_4 XUNG,#3 KICH_SCR14 END_T0ISR CJNE SETB MOV MOV MOV LJMP A,#4,KIEMTRA_XUNG_EQ_5 KICH_SCR23 XUNG,#5 TH0,#HIGH(ONEMILISEC) TL0,#LOW(ONEMILISEC) END_T0ISR CJNE MOV CLR LJMP A,#5,END_T0ISR XUNG,#6 KICH_SCR23 END_T0ISR POP POP RETI ACC PSW MOV MOV MOV XUNG,#1 TH0,TALPHA_HIGH TL0,TALPHA_LOW T0ISR: KIEMTRA_XUNG_EQ_2: KIEMTRA_XUNG_EQ_4: KIEMTRA_XUNG_EQ_5: END_T0ISR: I0SR: END_I0SR: RETI I1SR: MOV MOV MOV SVTH:VŨ THẾ ANH XUNG,#4 TH0,TALPHA_HIGH TL0,TALPHA_LOW TRANG 77 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM END_I1SR: RETI T1ISR: PUSH PUSH SETB MOV MOV PSW ACC TIME_F TH1,#HIGH(TIME_BASE) TL1,#LOW(TIME_BASE) POP POP RETI END ACC PSW END_T1ISR: SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 78 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM KẾT LUẬN Qua trình thực tập luận văn tốt nghiệp giúp em hiểu rõ thực tế đồng thời củng cố lại kiến thức học suốt thời gian qua Đề tài mang nặng lý thuyết liên quan đến ngành truyền động điện môn điện tử công suất Dưới hướng dẫn tận tình Thầy Huỳnh Văn Kiểm , sinh viên thực cố gắng để trình bày đầy đủ yêu cầu tập luận văn: - Giới thiệu linh kiện bán dẫn công suất lớn như: diode, transistor, đặc biệt thyristor.và IC thông minh AT89C51 ADC0809 … - Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động chiều ứng dụng Vi Xử Lý việc điều chỉnh tốc độ động chiều qua hệ thống: - Hệ thống chỉnh lưu SCR vịng hở vịng kín - Hệ thống điều khiển tốc độ có hồi tiếp vịng kín Với quan tâm nỗ lực không ngừng, tập luận văn hồn thành có nội dung bám sát yêu cầu đề Mặc dù nhiều hạn chế, thiếu sót qua tập luận văn giúp sinh viên thực đánh giá Đây thành lớn sau nhiều năm học tập với giúp đỡ quý thầy cô, bạn bè Một lần em xin chân thành cảm ơn Thầy Huỳnh Văn Kiểm tận tình bảo để giúp em hoàn thành tập luận văn Sinh viên thực Vũ Thế Anh SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 79 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM TÀI LIỆU THAM KHẢO Kỹ thuật vi xử lý Tống Văn On “NHÀ XUẤT BẢN LAO ĐỘNG” Truyền động điện “” Điện tử công suất “” SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 80 ... sâu sắc vượt bậc lĩnh vực sản xuất việc phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày.Theo bùng nổ khoa học kỹ thuật điều kéo theo phát triển hoàn thiện triac, diod, thyristor, biến đổi đổi điện ngày gọn... sóng - Mơn truyền động điện nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ vịng kín vòng hở điều chế theo độ rộng xung (PWM),điều chế tương tự - Kỹ thuật Vi Xử Lý Họ AT89Cxx nguyên lý hoạt động cách... làm mát, cánh tản nhiệt hay cho nước dầu biến chảy qua cánh tản nhiệt với tốc độ lớn hay nhỏ tùy theo dòng điện SVTH:VŨ THẾ ANH TRANG 11 HỆ THỐNG CHỈNH LƯU DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GVHD:HUỲNH VĂN KIỂM