Giáo trình kỹ thuật điều khiển động cơ điện

SÁCH DÙNG CHO CÁC TRƯỜNG ĐÀO TẠO HỆ TRUNG HỌC CHUYÊN NGHIỆP vũ QUANG HỔI GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỂU KHIỂN ĐỘNG Cơ ĐIỆN Sách dùng cho trường đào tạo hệ Trung học chuyên nghiệp ( Túi bán bui thn tư} NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC LỜI GIỚI THIỆU Việc tổ chức biên soạn xuất sô' giáo trình phục vụ cho đào tạo chuyên ngành Điện - Điện tử, Cơ khí - Đơng lực trường THCN cố gắng lớn Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề Nhà xuất Giáo dục nhằm bước thống nội dung dạy học trường THCN toàn quốc Nội dung giáo trình xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với nội dung nhầm đáp ứng yêu cầu nẳng cao chất lượng đào tạo phục vu nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa Đề cương giáo trình dã Vụ Trung học chuyên nghiệp - Dạy nghề tham khảo ý kiến sô' trường Trường Cao đẳng công nghiệp Hà Nội, Trường TH Việt - Hung, Trường TH Công nghiệp II, Trường TH Công nghiệp III, v.v nhận nhiều ý kiến thiết thực, giúp cho tác giả biên soạn phù hợp Giáo trình nhà giáo có nhiều kinh nghiệm giảng dạy ưường Đại học, Cao đẳng, THCN biên soạn, Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập nội dung bàn cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghể đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp khơng ttái vối quy định chương trinh khung đẩo tạo THCN Tuy tác giả có nhiều cổ gắng biên soạn, giáo trình khơng tránh khỏi khiếm khuyết Vụ THCN - DN đề nghị trường sử dụng giáo trình xuất lần bổ sung cho nguồn giáo trình thiếu nhằm phục vụ cho việc dạy học trường có chất lượng cao Các giáo trình bổ ích đội ngũ kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật muốn nâng cao kiến thức tay nghề cho Hy vọng nhận góp ý trường bạn đọc để giáo trình biên soạn tiếp lần xuất sau có chất lượng tốt Mọi góp ý xin gửi Nhà xuất Giáo dục - 81 Trần Hung Đạo - Hà Nội Vụ THCN- DN “d>: MỞ ĐẦU Giáo ttình biên soạn theo đề cương Vụ THCN-DN, Bộ Giáo dục Đào tạo xây dựng thông qua Nội dung biên soạn theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu Các kiến thức tồn bơ giáo ưình có mối liên lơgíc chạt chẽ Tuy vậy, giáo trình phần nội dung chuyên ngành đào tạo người dạy, người học cần tham khảo thêm giáo trinh có liên quan dối với ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu Khi biên soạn giáo trình, chúng tồi cố gắng cập nhật kiến thúc có liên quan đến môn học phù hợp với đối tượng sử dụng cố gắng gắn nội dung lí thuyết với vấn đề thục tế thường gặp sản xuất, đời sống để giáo trình có tính thục tiển Nội dung giáo trình biên soạn với dung lượng 60 tiết, gồm: Chương I Khái quát hệ truyền động điên ; Chương II - Các bô biến đổi; Chương III - Các phần tử điều khiển ; Chương IV - Đặc tính động điện ; Chương V Các mạch điều khiển động điện thường gặp ; Phụ lục Trong ưình sử dụng, tùy theo yêu cầu cụ thể điều chỉnh số tiết chương Trong giáo trình, chúng tơi khơng đề nội dung thực tập chương, ưang thiết bị phục vụ cho thực tập trường khơng đồng Vì vậy, cần vào trang thiết bị có trường khả tổ chức cho học sinh thực tập xí nghiệp bẽn ngồi mà trường xây dựng thời lượng nội dung thực tập cụ thể - Thời lượng thực tập tối thiểu nói chung khơng then lượng học lí thuyết mổi mơn Giáo trình biên soạn cho đối tượng học sinh THCN, Công nhân lành nghề bậc 3/7 tài liêu tham khảo bổ ích cho sinh viên Cao đẳng kĩ thuật kĩ thuật viên làm việc sở kinh tế nhiều lĩnh vực khác Mặc dừ cố gắng chắn không tránh khỏi hết khiếm khuyết Rất mong nhận ý kiến đóng góp người sử dụng để lần tái sau hoàn chỉnh Mọi góp ý xin gửi Nhà Xuất Giáo dục - 81 Trần Hưng Đạo Hà Nội Tác giả Chương KHÁI QUÁT VỂ HỆ TRUYỂN ĐỘNG ĐIỆN Động điện (xoay chiều chiều) ỉà thiết bị biến đổi điện thành Các máy sân xuất sử dụng hầu hết dùng động điện mà chù yếu đông điên xoay chiều pha dải công suất từ nhỏ đến lớn Động điện xoay chiểu pha dùng ỏ dải công suất nhỏ Động điện chiều phức tạp cấu tạo, vận hành bảo dưỡng nên sử dụng so với động điện xoay chiều Nhìn chung, động điện xoay chiều không đáp ứng u cầu cơng nghê máy sản xuất người ta sử dụng động điện chiều Điều khiển vận hành động điện vấn đề biết tù động điên đời Song với sản xuất đại lĩnh vực việc điều khiển trình biến điện nàng thành nàng - thông qua động diện - với mục đích khác ngày đa dạng phức tạp Truyền động lực cho máy, dây chuyển sản xuất mã dùng điện gọi truyền động điện (TĐĐ) Tập hợp tất thiết bị biến đổi điện thành thiết bị dùng dể điều khiển trình biến đổi đổ dược gọi hệ thống truyền động điện (HT TĐĐ) Cấc HT TĐĐ tự động ngày thường dùng mạch điều khiển kĩ thuật số với chương trình phần mềm linh hoạt, dễ thay đổi luật điều khiển câu trúc tham số Do mạch tác động nhanh, linh hoạt có độ xác cao Cấu trúc cùa HT TĐĐ nói chung thường bao gổm cắc khâu sau (hình 1.1): Hình Ỉ.L Sơ đổ cấu trúc HT TĐĐ L - luới điện ; THĐ - tín bi ộ u dặt; Up,, - tín hiệu phản hổi; - tín hiệu phản hồi cơng nghộ; 1- biến đổi; 2- động điên ; 3- thiết bị truyền lực ; 4- cấu sản xuấi (hay máy sản xuất); 5- thiết bị điéu khiển 1, Bộ biến đổi : dùng đế biến đổi loại dòng điện (xoay chiều thành chiều ngược lại), biến đổi mức điện áp (hoặc dịng điện), biến đổi sơ' pha, biến đổi tẩn sô' v.v Các biến đổi (BBĐ) thường dùng chỉnh lưu không điều khiển có điều khiển, cấc máy biến đổi điện áp (MBA), biến tần (BBT) v.v 2, Động điện : dùng để biên đổi điện thành (chế độ động cơ) hay thành điện (chế độ máy phát hãm điện) Các động điện (Đ) thường dùng : - đông điên mỏt chiều kích từ độc lập, song song, nối tiếp, hỗn hợp hay kích từ nam châm vĩnh cửu ; - động điện xoay chiều ba pha khơng rơto lồng sóc hay dây quấn ; * động điên xoay chiều ba pha có cổ góp ; - đơng đồng v.v Thiết bị truyền lực (hay câ'u truyền lực) : dùng để truyền lực từ trục dộng điện đến cấu sản xuất hay để biến đổi dạng chuyển động (quay thành tịnh tiên hay lác), hoậc để làm phù hợp vể tốc dợ, mômen, lực v.v Để truyền lực, dùng bánh răng, răng, trục vít, xích, đai truyền, lì hợp điện từ v.v Cơ câu sản xuất : dùng để thực thao tác sản xuất công nghệ (gia cõng chi tiết, nang - hạ tải trọng, dịch chuyển v.v ) Thiết bị điểu khiển : dùng để điều khiến biến đổi, động điện, thiết bị truyền lực Thiết bị điểu khiển khí cụ đóng cắt mạch có tiếp điểm (công tắc, nút bâ'm, rơle, công tắc tơ) hay khơng có tiếp điểm (điện tử, bán dẫn), khuếch đại, điều chỉnh (regulator), vi xử lí (microprocessor), máy tính (computer), điều khiển theo chương trình CPU, PLC, NC, CNC v.v Các thiết bị đo lường, cảm biến (sensor) dùng để lấy tín hiệu phản hồi loại hồ đo (điên áp, dòng điện, tần sô' ), cảm biến từ, cơ, quang v.v Một HT TĐĐ khơng thiết phải có đầy đủ khâu nêu Tuy nhiên, HT TĐĐ ln bao gồm phán : - Phần lực : bao gồm động điện BBĐ (có thể khơng có BBĐ) - Phần điều khiển Một HTTDĐ dược ỉtọì hở klìởiiịỉ có phdn hổi Ví dụ : động kéo máy bơm nước quay sau đóng điện Tốc độ động (một dại lượng đầu ra) khơng kiềm sốt tự động Sơ đồ khối cúa hệ thống hở hình 1.2a TBDK - thiéì Hình 1.2 ắ) Hệ TĐĐ (hị); b) Hệ TDD (kín) bị điều khicn ; DTDK - đổi tượng ưicu khiỂn (động điện) ; FH - khâu phân hổi s* Một HT TĐĐ gọi hệ kín có phản hồi Sơ đồ khối hệ thống kín hình 1.2b Ví dụ : Một động điện (ĐTĐK) kéo máy sản xuất cần phải ổn dinh tốc độ đầu (tốc độ quay n (vịng/phút) hay tốc độ góc ÍD (radian/giây)) dại lượng tốc độ đo lường đưa trở lại đầu vào dạng tín hiệu điện để so sánh với tín hiệu đặt (THĐ) Giả thử THĐ làm thiết bị diều khiển (TBĐK) điểu khiển động quay với tốc độ quay n Vì lí đó, tốc độ động tăng lên (> n) tín hiệu phản hồi (FH) quay TBĐK so sánh với THĐ sai lệch tín hiệu làm TBĐK điều khiển động quay chậm lại, ưở tốc độ n Nếu tốc độ động giảm đí (< n) trình diễn biến ngược lại động điều khiển để quay nhanh lên, trở vể tốc độ n Việc điều khiển giữ ổn định tốc độ đông gọi điều khiển theo sai lệch Tín hiệu FH có lác dụng ngược với THĐ nên gọi tín hệu phản hổi âm, thể dấu (-) HT TĐĐ kín đảm bảo chất lượng điều khiển tốt HT TĐĐ hở CÂU HỎI - CHƯONG 1 TĐĐ ? Một HT TĐĐ bao gồm gi ? Nêu cấu trúc chung HT TĐĐ Thế HT TĐĐ hố ? HT TĐĐ kin ? Chương CÁC Bộ BIẾN ĐÓI Nguồn điện nhà máy điên (thủy diện, nhiệt điện, diện nguyên tử ) sản xuất đưa ìẽn lưới điện có dạng điện áp hình sin với trị sỏ' điện áp tần số cố định (thường 50 Hz) Các động truyển động cho máy sản xuất lại có yêu cầu phức tạp nguồn điện cấp Do vậy, đề cập chương 1, lưới điện động điên thường có biến dổi (hình 1.1) Hình 2.1 Tắc dụng quan hẹ cù a cúc BBĐ Cái' biến đổi (BBĐ) dùng dể biến dổi l ác dại lượng diện nguồn điện dần váo thành đại /ượng điện dầu cho phù hợp với yêu cầu cấp điện dộng điện BBĐ khâu quan trọng hệ TĐĐ định khả chất lượng điều chỉnh chế độ làm việc cuả động điện (cũng máy sản xuất) Các BBĐ dùng để biến đổi loại nguồn (nguồn áp, nguồn dòng), loại dòng điện (xoay chiều, chiều), tần số, sô' pha, mức (điện áp, dịng điên) v.v Hình 2,1 sơ đổ nói lỂn vai trị, tác dụng vị trí, quan BBĐ Do giới hạn nội dung chương trình, chương để cập tới số BBĐ phổ biến, thường dùng thực tế 2.1 Bộ biến đổi mức điện áp (hay dòng điện) xoay chiều BBĐ mức diện úp xoay chiều ỉà máy biến áp Máy biến áp (MBA) ìá thiết bị dùng dể biến đổi điện áp xoay chiều từ giá trị thành giá trị khúc ỏ tần sổ 2.1.1 MBA pha Sơ đồ cấu tạo đơn giản MBA hình 2.2 Khi cuộn sơ câ'p (W[) đặt vào điên áp xoay chiều ~U| có dịng sơ cấp ij từ thơng xoay chiều v - Điện áp ngược cho phép : điện áp ngược đạt lên điõt mà khơng gây hịng điịt - Cơng suất tổn hao trung bình : cịng suất tiêu tán điơt dãn dòng thuận Khi còng suất tổn hao lớn phâi dùng tản nhiệt - D2 Hình PLI.4 Nhóm điiit mắc calỐI chung - v.v Trong nhiều sa đồ chỉnh hru nhiều điốt nối chung catốt hốc nối chung anốt Ta xem xét vấn đề Sự dan ílịniỊ ciía nhóm íliốt mắt catât chnnịỊ Sơ đổ nhóm điốt mắc catốt chung trén hình PL1.4 Nếu thố V| > Vt > V đióì Dị thơng Sụt áp điốt nhó (vài phần von) nên D| thịng có thê’ coi VI as V Như điốt Dị catot v= V| lớn thếanot V-, nên Di bị phân áp ngược khóa Nếu V-, > VI > V điốt Dị thõng ta có V ar Vị Điót Dị catốt V = v2 lớn anốt Vị nên bị phân áp ngược khoá Vạy, nói : Ttĩỉiĩịĩ nhóm diâl mắc theo sơ đồ catơì chniiỊỊ, điịì có thếanơl lờn thõnịi thởnịỉ, đật cưtởt chung lớn nhứt làm cát íỉiổt khác hị khóa vi phân úp ìigơợt Sự dẫn tlịn^ tủa nhóm dial mắc ưnơl chung Sơ đổ nhóm điốt mắc anốt chung hình PL 1.5 ' Nếu thê V > V[ > v? điơ't Dì thơng, Sụt _ < , A\| Cl - F1 - p Vi D’ áp diốt D1 không đáng kể nẻn V * Vr Vậy, Dt dẫn trước nên diơt D1 có thê' anơt Aỉ V = v2 nhị cai ốt VI Điốt D| bị phân áp ngược khóa ĩỉìHh PU.5 Nhóm diốt Cỉ tị 0Vĩ mac anỏt chung Nếu V > v2 > Vị cách suy luận tương tự, điốt D| thơng, cịn điốt Dn khóa 140 Vậy : Trong nhóm điốt mắc theo sơdổ anốt chung, điốt có thè catót nhỏ thơng thơng, dặt Cìtìât chưng thê nhị nhát làm đìốt khác bị khóa vi phân áp ngược Các nhóm điôt mắc catôt chung mắc anốt chung thường sử dụng nhiều sơ đồ - Các sơ đồ chỉnh iưu hình tia, hình cầu pha pha (xem hình vẽ ỏ Bảng 2.1) Các thyristo (mục Phụ lục 1) có cách mắc catơt chung anơt chung (xem hình vẽ Bàng 2.2, 2.3) - Các sơ đổ phần từ logic khống tiếp điểm: Phán tủ AND (VÀ) dùng điôt mắc anôt chung hình PLl.óa Chỉ cần X| x2 âm điơt tương ứng dản dầu Y âm Chi Xị x2 dương điơt đìu khơng dẫn đầu Y dương R p, 44- Dí 5SY ■W- a) Hinh PLỈ.6 Phân tử AND (a) OR (b) dùng điôt Phần tử OR (HOẶC) dùng điơt mắc catơt chung hình PLl.ỗb Chỉ cần đầu Xị đầu x2 đầu Xj dương điơt tương ứng dẫn dịng đầu Y dương Thyristo Thyristo dụng cụ bán dần gồm lớp bán đẫn liên tiếp P) - Nj - P2 - N2 tạo lớp tiếp xúc JA, JM, Jc sơ đồ ngun lí cấu tạo trẽn hình PL1.7a Hình PLỈ.7 Ngun lí cải) tạo kí hiệu thyiisto 141 Thyristo có cực Cực gắn với lớp P] anốt A, cục gắn với lớp N2 catốt c, cực gắn với lớp P2 cực điều khiển G (PL1,7b) Ngun lí cấu tạo thyristo hình PL1.7Ồ kí hiệu thyristo hình PL1.7C Cũng điơt, tuỳ cục tính nguồn nối vào cực A c cùa thyristo mà thyristo phân áp thuận hay phần áp ngược Hình PLI.8, Sơ đồ phân áp nguực (a) phân áp thuận (b) thyristo Khi phân áp ngược (hình PL1.8a) lớp tiếp xúc phân cực thuận (điện trở nhỏ) lớp JA, Jc lại bị phân cực ngược (điên ưở lớn) nên khơng có dịng điện từ c sang A Bóng đèn Đ (phụ tải) khơng sáng Thục tế có dịng dị nhỏ (cỡ vài mA) đặc tính von-ampe phân áp ngược đoạn ON hình PL1.9 Khi điên áp ngược tảng tới giá trị đủ lớn (Ưct) thyristo bị chọc thủng giống trường hợp điôt Kết dịng ngược tãng nhanh, mạnh thyristo bị hỏng Hình PLÍ.9 Đãc tính von ’ iimpe ciiu thyristo 142 Khi phân áp thuận (hình PLl.Sb) lớp tiếp xúc JA, Jc phân cực thuận lớp JM lại bị phân cực ngược có điện trở lớn Do trường hợp có dịng dị nhỏ qua (đoạn OT| hình PL1.9) E nguổn Ja Jm c Nĩ r~ /K Hình PLI.10 Vây : thyristo khác điôt chỗ : điôt dẫn điện sau dược phân áp thuận, thỵristo có phân áp thuận chưa dẫn điện Đây chi điều kiện cần chưa đủ Muốn thyristo thơng có phân áp thuận cần phải cấp xung điện áp dương vào cục điểu khiển G Xung dương điều khiển tạo cách đơn giản nhờ đóĩig cơng tắc K sơ đồ hình PL 1.10 Khi có xung dương, thyristo chuyển điểm làm việc từ Tị sang T2 T thyristo trạng thái thông Ta không xét sâu vấn đề Trị sơ' dịng Ia mà thyristo dẫn phụ thuộc vào điện trở phụ tải (bóng đèn hình PL1.10) Khi thyristo thơng điện trở RAC nhỏ (cỡ vài phần chục phần trãm fì) nên sụt áp thyristo AUac khơng đáng kể (dưới IV) Khi thyristo thồng có cắt dịng điều khiển (khơng cấp xung) thyristo giữ trạng thái thông Đây đặc điểm cần lưu ý Điện áp thuận thấp đoạn đặc tính OT| ơở thành OTỊ\ OTị" muốn kích thơng thyristo ta phải tấng dòng điều khiển lớn Iđki > Iđkt >I(ỉki ■ Nếu dòng điều khiển tăng tới giá trị cực đại cho phép Iđktnax v‘u chục vàitrăm mA tùy loại thyristo) đoạn OTj, OT1, OT"j trở thành OT2 Đặc tính von-ampe thyristo đặc tính von-ampe điơt (so sánh đặc tính hình PL1.9 PL1.3) Cách điều khiển thơng (có phân áp thuận có xung điều khiển) cách điểu khiển phổ biêh ưong mạch diều khiển thyristo Đó phương pháp mở thơng thyristo địng điều khiển Ta nhận xét: - Đối với điôt, phân áp thuận thông uth > Ungltng ô(0,1 ã* 0,5)V tu loi it - Đối với thyristo thi phân áp thuận điều kiện Cùng với phân áp thuận cần phải có xung dương điều khiển đưa vào cực điều khiển G 143 Hình PLl.ll Hình dạng kết cấu vài kiểu thyristo anơt; phần tử chình lưu với cực điểu khiển ; đêm bạc ; catốt; cực điểu khiển ; lò xo ; dây mềm ; 8-13 cách diện ; thân ; 10 lò xo dĩa; 11 êcu ; 12 lỗ chốt định vị; 14 nắp Thyristo cịn gọi điơt có điều khiển Dịng điều khiển lớn, đặc tính vonampe thyristo giống đặc tính điơt Tới giá trị cực đại cùa dịng điều khiển thyristo có đặc tính điôt Sau thyristo thông, trạng thái thông trì cho dù khơng cịn xung điều khiển thyristo khơng tự khóa Muốn chuyển thyristo trạng thái khóa, cần có biện pháp Cách khóa thyristo Có cách khóa thyristo thường dùng : - Khóa điện áp : đặt điện áp ngược lên thyristo dẫn thơng - Khóa dịng điện : giảm dòng diện Ia = Ilh xuống nhỏ giá trị dịng điện trì Idt (xem hình PL1.9) Dịng điện Idt dòng điện nhỏ mà thyristo giữ trạng thái thơng khơng có dịng điều khiển 144 Để giảm Ia xuống nhị Id) tăng điện ưở mạch lên lớn (như ngắt mạch) giảm điện áp thuận Ưth gần Tóm lại, cách mở thơng khóa thyristo là: - Thyristớ thơng phân áp thuận VÀ cố xung điểu khiển (mở thông thyristo qua mạch điểu khiển) - Thyrìstỡ khố bị phân áp ngược HOẶC bị giàm dòng anốt ỉa xuống nhị dịng trì (khố thyristo qua mạch ỉực) Các tham sơ thyristor Với thyristor, cần quan tâm tới tham số sau : - Điện áp thuận cực đại (utlj max): điện áp thuận lớn đật lâu dài lên thyristor mà thyristor giữ trạng thấi khóa - Điên áp định mức (Uđm): điện áp cho phép lâu dài đặt lên thyristor chiều thuận chiều ngược TT ’■'dm ~ Uth.rnax - Sụt áp định mức: điên áp roi trẽn thyristor ưạng thái thơng vói dờng định múc - Điện áp chuyển đổi: điện áp thuận nhỏ mà thyristor chuyển từ trạng thấi khoá sang trạng thái thông mà không cần dờng điểu khiển - Dịng điện định mức (Idm): dịng trung bình lớn nhâì dược phép qua thyristor mà khơng gây tẫng nhiệt múc cho phép - Điện áp (UGmin) dòng điều khiển ƠGmin) : giá trị tối thiểu cùa điên áp dịng điều khiển để mở thơng thyristor - Thời gian mở thông (tm): thời gian cần dể thyristor thơng tăng dịng từ đến 0,9Iđm - Thời gian khoá (tk): khoảng thời gian từ lúc Iac = đến lúc có lại điện áp mà thyristor khơng chuyển sang trạng thái thơng v.v ‘ 4,Trìac Triac dụng cụ bán dẫn gôm lớp bán dẫn, thơng thường ĩà N-P-N-P-N với sơ đổ ngun lí cấu tạo kí hiệu hình PL 1.12 Phẩn khói P2"N-Pj ró vùng kích thích N (Nt, N2, NG) nằm vùng p (P], P2) Triac có đặc tính von-ampe dối xứng 145 a) Hình PL1.12 Nguyen lí cấu tạo (a) kí hiệu (b) cúa triac Sự tương ứng triac thyristo (c) Hình PL1.13 biểu thị dạng đặc tính von-ampe triac với giá trị khác dòng điều khiển Triac dẫn thơng dịng điện theo chiều nên có tác dụng cặp thyristo mắc song song ngược (hình PL1 12c) Mở triac Triac thơng điều kiện sau : - Hiệu UA2A1 dương với I(J dương hay âm ; - Hiệu ƯA2A1 âm với IG dương hay âm Hình PL.13 Đặc tính von-ampc cùa triac Như có tất khả mở triac Khóa triac Trong điều kiện làm việc chuẩn tắc việc khố triac giống khố thyristo dịng dẫn giảm xuống thấp giá trị dịng điện trì Như hình PL1.14, nguồn xoay chiều cấp cho phụ tải qua triac Vì triac dẫn điện nửa chu kì từ A2 sang A| từ AỊ sang A2 nên phụ tải cấp điên xoay chiều Các tham sơ' triac tương tự thyristo Có ché' độ làm việc : a) Với góc mờ a = 0, triac thơng - khóa đóng - cắt khơng tiếp điểm Khi triac thông, phụ tải nối thẳng vào nguồn Khi triac khoá, phụ tải bị cắt khỏi nguồn Đây chê' độ thơng - khóa triac thường sử dụng cơng tắc tơ bán dẫn 146 Hình PL1.14 Điều chỉnh dòng xoay chiểu dùng triac b) Với góc mở a * 0, triac làm việc lúc thơng diều chinh dịng điện xoay chiều Góc mở a lớn, điện áp xoay chiều dặt lên phụ tải nhỏ dòng điện xoay chiều qua phụ tải nhỏ Chế độ làm việc với góc mở a = var thường sử dụng để điều chỉnh tốc động (quạt pha chảng hạn) Hình PL1.15 cho dạng điện áp dặt lên phụ tải triac thơng Hình PL1.15 Dạng điện áp đặt lên phụ tài triac thồng với góc mở a = (a) triac thơng với góc mở a * (b) Tranzito Tranzito dụng cụ bán dẫn gồm lớp bán dẫn ghép liên tiếp lại với sơ đồ hình PL1.16 Hình PL1.16 Nguyên lí cấu tạo kí hiệu tranzito thuận (a) ngược (b) 147 Có khả ghép nối P-N-P N-P-N tương ứng với ưanzito thuận ngược Tranzito có cực: - cực phát E (hay cực ẻmitơ) - cực góp c (hay cực côlectơ) - cực gốc B (hay cực bazơ) Các tranzito cơng suất thường có dịng góp Ic lớn nên cục góp thường gắn nối với vỏ để tỏa nhiệt tốt vỏ tranzito lại bắt ốc ép vào tàn nhiệt bàng nhôm (hay bàng đồng) bát vào bẹ máy Hiện nay, ưanzito NPN dùng phổ biến khả nẫng chịu nhiệt tốt hơn, ngoại trừ trường hợp buộc phải dùng tranzito PNP Nguyên lí làm việc tranzlto NPN Xét sơ đồ cục phát E chung (hình PL1.17) Nguồn Ẽ2 cấp cho phụ tải Rc qua ưanzito cục c E Đây mạch côlectơ Nguồn Ej nối cực B E tranzito qua điện trở RB Đây mạch bazơ hay mạch điều khiển Hai mạch côlectơ bazơ cớ cực phát chung nên gọi sơ đồ cực phát chung Khi đóng khóa K, cực B E có Hinh PL1.17 Nguyên ỉí làm việc cúa tranzito NPN sơ đố cực phát chung dòng điện IB (còn gọi dịng điểu khiển) Lúc tranzito thơng dẫn dịng tải cực góp If qua tranzito, từ c sang E Tăng điện áp B-E (giảm điên trở RB) IB tăng dịng Ic tăng Ngược lại, ƯBE giảm IB giảm Ic giảm Có thể nói cách khác : dịng điểu khiển IB lớn tranzito thơng mạnh (dịng Ic tăng) Với' mọt lượng thay đổi dòng IB nhỏ gây thay đổi lớn dòng Ic nèn tranzito có tác dụng khuếch đại Nếu đảo cực tính UBE, tức nối cực âm nguồn Ej cực B nối cực dương !•'] cực E ưanzito khơng thể làm việc Lúc dó ưanzito bị khóa Dịng Ic = Ngồi chế độ làm việc khuếch đại (thay đổi dòng 1(2 lớn nhờ dịng IB nhỏ), tranzito cịn làm việc chế độ xung (hay chế độ rơle) Đó chế độ làm việc mà tranzito có trạng thái ngược : thơng (dẫn dịng từ c sang E) khóa (khơng dẩn dịng từ c sang E) 148 Tranzito làm việc chê' độ gọi khóa bán dản (hay khóa điện từ) Đê tranzito làm việc tốt chế dộ xung, chuyển mạch thơng, cần phải đảm bào tranzito thịng hồn tồn (thơng bão hịa), cịn chuyển mạch khóa, cẩn phải dám bảo tranzito khóa hồn tồn (khóa chật), Như hình PL1.17, điện áp diều khiến U]ÌE (mỡ K) tranzito khóa Để tranzito khóa hồn tồn, cần cho UBm chút (hình PL1.18) Chê' độ thơng - khóa cùa tranzito ứng dụng sơ đồ phần tứ logic Chê' dộ khuếch đại sử dụng rộng rãi sơ đồ khuếch đại (điện áp, dịng, xung ) Cite tham sõ' tranzito cần quan tâm : - Dòng định mức (dịng cơlectơ) dản từ cực C sang E (đối với tranzito ngược) từ E sang c (đối với tranzito thuận) tranzito thơng - Dịng bazơ cần dể tranzko thông - Điện áp cực dại chịu dược cùa tranzito c E tranzito khóa, v.v 11 BE Thơng bão hịa Khóa Khóa hồn tồn Hình PLl.ỉtỉ Điện áp điỂu khiến UBE chi độ xung cúa tranzito Phụ lục - MÔMEN CẢN Mõmen cán hệ thống TĐĐ thuộc loại : mômen càn phản kháng mômen cán thê' Môrnen cản phản kháng Mômen cản loại có chiều chống lại chuyển dộng động tiến hành Chiểu mômen đảo lại động dảo chiều quay Mơmen cán thuộc loại có mỏmen ma sát ỏ trục, mômen cản bánh xe, mômen cản gờ trượt 149 Hinh PL2.1 Các loại mỗmen cản a- Mữrnen càn phàn kháng ; b- Mômen càn Mômen nâng Mơmen cản loại ln có chiều tác động khơng đổi động thay đổi chiều quay Do vậy, chiều quay này, mômen cản cản trở chuyển động chiều quay ngược lại, hỗ trợ chuyển động Phụ tải gây mômen cản loại phụ tải mà nguyên nhân lực hút đất đặt vào vật, hướng từ trẽn xuống duái Đông cấu nâng - hạ máy trục nâng vật bị trọng tải cản chuyển động, hạ vật trọng tải hỗ trợ chuyển động 150 MỤC LỤC Trang Chương ! KHÁI QUÁT VỀ HỆ TRUYỂN ĐỘNG ĐIỆN (1 tiết) Chương ckc BỘ BIẾN Đổi (15 tiết) Lời giòi thiệu Mở đầu 2.1, Bộ biến dổi mức điện ốp (hay dòng điên) xoay chiều 2.2 Bơ biến đổi loại dịng điên : xoay chiéu thành chiếu 2.3 Bơ biến đổi dịng điện : xoay chiều - xoay chiỂu 2.4 Bộ biến đỏi dòng điên chiều - chiểu Câu hỏi chuông Chương - CÁC PHAN TỬĐlỀU khiển (12 tiết) 3.1 Các phẩn tử bảo vệ 3.2 Các phần tửđiỂu khiến có tiếp điểm 3.3 Cấc rơlc 3.4 Thiết bị đóng - cắt khơng tiếp điểm 3.5 Cơng tắc hành trình khơng tiếp điểm 3.6 Các phần từ điên từ Câu hôi chuông 14 21 24 29 31 31 34 43 52 55 59 62 Chương - ĐẶC TÍNH BẢN CỬA ĐỘNG ĐIỆN (17 tiết) 63 A - Động điên chiổu 4.1 Đặc tính động điện chiều kích từ độc lâp song 63 65 4.2 Ảnh hưởng thơng sổ điên tới đạc tính 4.3 Vận hành động diện chiều kích từ độc lập B - Động điện xoay chiểu ba pha 4.4 Đặc tính cùa động điên xoay chiều ba pha KĐB 68 70 86 88 4.5 Ảnh huởng thơng số diện tới đặc tính 4.6 Vận hành động điên xoay chiều KĐB Câu hôi chương Chương 5-CÁC MẠCH ĐlỀưKHỉỂN ĐỘNG ĐIỆN THl/lNG GẶP (15 tiết) Phụ lục Phụ lục 90 94 113 114 137 149 151 Chịu trách ìihiẹm xitíá bdtỉ : Chú tịch HĐQT kiêm Tổng Giám đóc NGỊ TRÀN Ai Phó Tổng (hám đốc kiêm Tổng biên tập NGUN Q THAO Biên tíÌỊ> nội ÌỈII/ÌỊ! : BÙI MINH HIẾN Biên tập kỉ thuật: NGUYỄN PHUƠNG YÊN Trifih bàv hìa : BÙI QUANG TUẤN Sửa hán iu BÌNH MINH Chè bân ĐỒN VIỆT QN GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỂU KHIỂN ĐỘNG ĐIỆN Mà sô': 7K563T6-DAI In 1.500 bân, khó 16 X 24cin (ại Xí nghiệp III ACS Việl Nam Sị' !0 Phạm Văn Đóng - Kiên Thụy - I lai Phịng Só ĐKKIÍXB : 04-2006/CXB/148-1S60GU In xong nộp lưu cliieu Quý 1/2006 CÔNG TY CỔ PHẮN SÁCH ĐẠI HỌC - DẠY NGHÉ HEVOBCO Địa chỉ: 25 Hàn Thuyên, Hà Nội TÌM ĐỌC GIÁO TRÌNH DÙNG CHO CÁC TRƯỜNG ĐAO TẠO HỆ TRUNG HỌC CHUYỂN NGHIỆP CỦA NHÀ XUÁT BÀN GIAO Dực An toàn điện 2, Kỹ thuật điện Máy điện Kỹ thuật lắp dặt điện Điện dân dụng công nghiệp Cung câ'p điện Đo lường đại lượng điện không điện Kỹ thuật điểu khiên động điện Điện tử công suất 10 Linh kiện điện tử ứng dụng 11 Điện tử dân dụng 12 Kỹ thuật sỏ 13 Kĩ thuật mạch điện tử 14 Cơ kỹ thuật 15 An toàn lao động 16 Vẽ kĩ thuật 17 Vật liệu cơng nghệ khí 18 Dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường 19 Kỳ thuật sửa chữa ôtô, máy nổ 20 Công nghệ hàn (lí thuyết úng dụng) 21 Cơ sở kỹ thuật cắt gọt kim loại Nguyễn Đinh Thắng Đặng Vãn Đáo Nguyen Hổng Thanh Phan Dăng Khải Vũ Văn Tẩm Ngõ Hổng Quang Nguyễn Văn Hoà Vũ Quang Hổi Trần Trọng Minh Nguyễn Viết Nguyên Nguyễn Thanh Trà, Thái Vĩnh Hiển Nguyễn Viết Nguyên Đăng Vãn Chuyết Đỗ Sanh Nguyễn Thế Đạt Trần Hữu Quế Hoàng Túng Ninh Đức Tốn, Nguyễn Thị Xuân Bảy Nguyễn Tất Tiến, ĐỗXuán Kính Nguyễn Thúc Hà Nguyễn Tiến Lng tìạu dục fhề rmi mua ĩại Cíic Cimy ry nách - ìhiíi bị ưiỉim.i’ hục ir địa phtumỊỊ ('tai ỉiân.iỊ wch cùa Nhà rnâr biìỉi (ìáiii dục ; 81 Trán Hmig t)rw, 187 (iidiiịỉ V'ỜF 25 í lán Thuyên - Ị Nịi IS Nguyen Chí Thanh - TỊ’ ỉ)à Ndfifi ì!)4 Mai Thi Lưu - Quặn - TP ỉỉồ Chí Minh Giá: 12.600 ... ứng yêu cầu cơng nghê máy sản xuất người ta sử dụng động điện chiều Điều khiển vận hành động điện vấn đề biết tù động điên đời Song với sản xuất đại lĩnh vực việc điều khiển trình biến điện nàng... cổu - Theo điều khiển, có : CL khơng điều khiển, CL có điều khiển Hiện nay, CL khơng điều khiển thường dùng điơt, CL có điều khiển thường dùng thyristo 2.2.1 Chỉnh lưu không điều khiển Mắc diôt... Chương CÁC PHẨN TỬ ĐIỂU KHIỂN Các phần tủ điều khiển TĐĐ phần tử tham gia vào mạch TĐĐ với chức điều khiển bảo vệ Điều khiển tay hay tự dộng Một phần tử điều khiển giữ chức điều khiển bảo vệ giữ chức