báo cáo thực tập ngành điện tự động

báo cáo thực tập chuyên ngành điện tự động công nghiệp trường đại học hàng hải việt nam tài liệu về máy điện điện tử công xuất vi điều khiển

Mục đích thực tập

Giúp sinh viên củng cố về kiến thức linh kiện điện tử và điện tử công suất Từ đó biết cách ứng dụng các linh kiện này cho những bước đầu thực hiện thiết kế, triển khai, lắp ráp, cách kiểm tra thử nghiệm các mạch điện tử và điện tử công

Nội dung thực tập

Hướng dẫn sử dụng đồng hồ đo

– Sử dụng đồng hồ đo để đo: DCV, DCA, ACV

– Sử dụng đồng hồ đo: điện trở, kiểm tra thông mạch

– Sử dụng đồng hồ đo kiểm tra các linh kiện cơ bản: diode, tụ điện, LED

– Datasheet của các thiết bị:

Thực hiện và kiểm tra mạch nguồn sử dụng 78xx

1.2.2.1 Thực hiện và kiểm tra mạch nguồn sử dụng 78xx a) Thông số của 7812 theo datasheet

– Sơ đồ chân từ trái sang phải

1 Input : chân nhận điện áp vào

3 Output : chân cho điện áp ra ổn định b) Thiết kế và lắp mạch nguồn đơn sử dụng 7805

LED-ORANGE c) Liệt kê, kiểm tra các linh kiện

– 1 Bộ nguồn 24V d) Tiến hành lắp ráp mạch e) Kết quả

– Điện áp cấp vào: 24VDC

– Điện áp đầu ra: 12VDC

4 f) Đo kiểm tra, đánh giá mạch đã lắp g) Nhận xét, đánh giá

Mạch hoạt động đúng với lý thuyết

1.2.2.2 Thực hiện và kiểm tra mạch nguồn sử dụng 79xx a) Thông số của 7905 theo datasheet

– Sơ đồ chân từ trái sang phải

2 Input: chân nhận điện áp vào

3 Output: chân cho điện áp ra ổn định b) Thiết kế mạch nguồn sử dụng 7912

LED-ORANGE c) Liệt kê, kiểm tra các linh kiện

5 Điện trở tải Dòng điện tính toán

Dòng điện thực tế Điện áp đầu ra

– 1 Bộ nguồn 24VDC d) Tiến hành lắp ráp mạch e) Kết quả

– Điện áp cấp vào: -24VAC

– Điện áp đầu ra: -12VDC f) Đo kiểm tra, đánh giá mạch đã lắp g) Nhận xét, đánh giá

Mạch hoạt động đúng với lý thuyết

1.2.2.3 Thực hiện và kiểm tra mạch nguồn kép sử dụng 78xx và 79xx. a) Thiết kế mạch nguồn kép sử dụng 7812 và 7912

6 Điện trở tải Dòng điện tính toán

Dòng điện thực tế Điện áp đầu ra

240Ω 50mA 53mA -12V b) Nguyên lý hoạt động

Từ nguồn kép 20VDC cấp điện áp dương vào 7812 và cấp điện áp âm vào 7912, qua IC ổn áp, tạo ra bộ nguồn kép có điện áp ra ổn định lần lượt là 12VDC và -12VDC Kiểm tra và chuẩn bị sẵn các linh kiện cần thiết trước khi bắt đầu thực hiện

– 1 IC ổn áp 7812 – 1 IC ổn áp 7912

– Bộ nguồn kép d) Tiến hành lắp ráp mạch

– Điện áp cấp vào (tính từ sau chỉnh lưu): 20 VDC

– Điện áp ra: dây dương 12VDC, dây âm -12VDC, dây GND 0V f) Đo kiểm tra, đánh giá mạch đã lắp Điện trở tải 480Ω 240Ω

Dòng tải 50mA 100mA Điện áp ra 24V 24V g) Nhận xét, đánh giá

Mạch hoạt động đúng với lý thuyết.

Khuếch đại thuật toán và các mạch ứng dụng cơ bản

1.2.3.1 Kí hiệu và nguyên lý làm việc của khuếch đại thuật toán –

Dựa vào ký hiệu của Op-Amps ta có đáp ứng tín hiệu ngõ ra Vo theo các cách đưa tín hiệu ngõ vào như sau:

+ Đưa tín hiệu vào ngõ vào đảo, ngõ vào không đảo nối mass: Vout

+ Đưa tín hiệu vào ngõ vào không đảo, ngõ vào đảo nối mass:

+ Đưa tín hiệu vào đổng thời trên hai ngõ vào:

1.2.3.2 Thông số của LM324 theo datasheet

– Dòng đầu ra: 700uA ÷ 800uA

– Trở kháng vào lý tưởng: – Trở kháng ra lý tưởng: 0 – Sơ đồ chân của LM324:

1.2.3.3 Mạch tạo điện áp bằng điện trở

Mạch tạo tín hiệu điện áp bằng điện trở sẽ cho điện áp đầu ra dựa trên giá trị của điện trở R1 và R2 theo công thức

1.2.3.4 Mạch tạo điện áp bằng biến trở Điện áp ra dựa vào giá trị biến trở Nếu giá trị điện trở càng cao thì giá trị điện áp ra càng lớn Giá trị điện áp rơi trên biến trở trong dải từ 0 ÷ Vcc

1.2.3.5 Mạch so sánh sử dụng khuếch đại thuật toán

– Tiến hành lắp mạch + Liệt kê linh kiện 1 LM324

– Cấp nguồn lưỡng cực cho mạch so sánh

Ta thực hiện cấp nguồn 3 VDC vào chân số 5 và 2,5 VDC vào chân số 6 thì điện áp ra ở chân 7 có giá trị gần bằng điện áp đầu vào chân 11 do sụt áp

Ngược lại, khi cấp nguồn 2 VDC vào chân số 5 và 3 VDC vào chân số 6, điện áp ra ở chân 7 có giá trị gần bằng điện áp cấp vào chân 4 do sụt áp.

Mạch hoạt động đúng với công thức

1.2.3.6 Mạch khuếch đại điện áp

Ta dựa vào tỷ lệ giữa điện trở hồi tiếp R1 và điện trở R2 để điều chỉnh hệ số khuếch đại thuật toán theo công thức:

Khi đó điện áp ra sẽ có giá trị: Ura = K Uvào

Khi ta cấp điện áp 1,5V vào chân 5 (U+), điện áp đầu ra của khối khuếch đại thuật toán tại chân 7 (Ura) là 3V

Khi đó hệ số khuếch đại của mạch là: 2

1.2.3.7 Mạch lặp điện áp sử dụng khuếch đại thuật toán

Mạch lặp thực tế là mạch khuếch đại không đảo, hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng điện trở để hiệu chỉnh hệ số khuếch đại

Tuy nhiên đối với mạch lặp, trở kháng ra Rht bằng 0 và trở kháng vào R1 bằng vô cùng, dẫn đến hệ số khuếch đại bằng 1 Do đó, điện áp không thay đổi, nhưng cường độ tín hiệu được tăng cường.

Khi ta cấp điện áp 3V vào chân 5 (U+), điện áp đầu ra của khối khuếch đại thuật toán tại chân 7 (Ura) là 3V

Tương tự, khi ta cấp điện áp 2V vào chân 5 (U+), điện áp đầu ra của khối khuếch đại thuật toán tại chân 7 (Ura) là 2V

1.2.3.8 Mạch cộng điện áp sử dụng khuếch đại thuật toán

Mạch cộng điện áp là tập hợp của mạch khuếch đại không đảo Tín hiệu đầu ra chính là tổng của 2 điện áp sau 2 mạch khuếch đại đó.

Mạch hoạt động đúng với công thức.

Mạch cầu H, mạch xung áp 1 chiều sử dụng transistor

1.2.4.1 Cấu tạo, nguyên lí làm việc, ký hiệu của transistor

– Nguyên lí làm việc, ký hiệu

Transistor nghịch: các điện tử và lỗ trống không vượt qua được mối tiếp giáp P-N Để tạo dòng điện dù có UCE Lớp bán dẫn P tại cực rất mòng, có nồng độ pha tạp chất thấp Vì thế, số điện tử tự do từ lớp bán dẫn nhỏ trong số các điện tử đó, sẽ thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB Lúc này, xuất hiện dòng IBE. Còn lại, phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C Dưới tác dụng của điện áp

UCE tạo thành dòng ICE chạy qua transistor

Transistor thuận: transistor PNP có hoạt động tương tự NPN Tuy nhiên, cực tính của các nguồn điện UCE và UBE thì ngược lại Dòng IC từ E sang C Dòng

– Dựa vào datasheet TIP41C, TIP42C

Sơ đồ chân từ trái sang phải lần lượt là B,C,E Điện áp làm việc: 100VDC

Dòng điện làm việc: 6ADC Điện áp trong các chế độ đặc biệt Điện áp Collector-Emitter: 100 V Điện áp Collector-Base: 100 V Điện áp Emitter-Base: 5 V

Với IC = 0.3ADC,VCE = 4.0Vdc thì hFE0

Với IC = 3.0ADC,VCE = 4.0Vdc thì hFEmin, hFEmaxu

Mạch kích mở transistor thuận

– Hệ số khuếch đại là 50,điện áp vào là 5VDC, dòng IC là 200 mA – Khi đó dòng kích mở là:

Mạch kích mở với transistor nghịch

– Hệ số khuếch đại là 50, điện áp vào là 5VDC, dòng IC là 200 mA – Khi đó dòng kích mở là:

 Vậy ta chọn giá trị RB là 1000

– Thiết kế mạch điều khiển sử dụng quang trở

Khi chặn ánh sáng chiếu vào quang trở, điện trở LDR tăng, dòng IB nhỏ, VBE (Q1) < 0.7=> Q1 không dẫn Vì vậy điện áp đầu vào không đi qua cực

CE của Q1 mà qua điện trở R1 vào cực B của Q2, VBE (2) > 0.7 => Q2 dẫn, điện áp đầu vào đi qua R2 qua LED làm LED sáng và chạy vào cực E nối mass của Q2 Kết luận: Khi không có ánh sáng chiếu vào quang trở thì LED sáng

Khi có ánh sáng chiếu vào quang trở, điện trở LDR giảm, dòng IB lớn, VBE (Q1) > 0.7=> Q1 dẫn Vì vậy điện áp đầu vào đi qua R1 qua cực CE của Q1, dẫn đến VBE (Q2) < 0.7 => Q2 đóng, không có dòng qua LED nên LED tắt Kết luận: Khi có ánh sáng chiếu vào quang trở thì LED tắt

– Lắp mạch điều khiển đèn dùng quang trở

Liệt kê linh kiện: LED, quang trở, điện trở, TIP41C, nguồn 12V

Cấp nguồn, thử nghiệm mạch

Khi lấy tay che cảm biến đèn sang thả tay ra đèn tắt Đo và nhận xét kết quả

Kết quả thực tế đúng như nguyên lý hoạt động

– Lựa chọn mạch cầu H với tải là động cơ 1 chiều

Nguyên lý hoạt động của mạch động lực

Cho điện áp kích mở Q1, Q4 đồng thời khóa Q2, Q3 thì dòng điện sẽ đi từ VCC Q1 động cơ Q4 GND

Lúc này động cơ quay theo chiều thuận

Cho điện áp kích mở Q2, Q3 đồng thời khóa Q1, Q4 thì dòng điện sẽ đi từ VCC Q3 động cơ Q2 GND

Lúc này động cơ quay theo chiều nghịch

Vẽ (chụp) dạng tín hiệu điều khiển

Mạch hoạt động đúng như yêu cầu.

Mạch chỉnh lưu 1 pha, điều áp xoay chiều 1 pha sử dụng thyristor

1.2.5.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc, ký hiệu của thyristor –

Thyristor có cấu tạo gồm 4 lớp bán dẫn ghép lại tạo thành hai Transistor mắc nối tiếp, một Transistor thuận và một Transistor ngược (như sơ đồ tương đương ở trên). Thyristor có 3 cực là Anot, Katot và Gate gọi là A-K-G, Thyristor là Diode có điều khiển

Khi cực G và VG = 0V có nghĩa là transistor T1 không có phân cực ở cực B nên T1 ngưng dẫn Khi T1 ngưng dẫn IB1 = 0, IC1 = 0 và T2 cũng ngưng dẫn Như vậy trường hợp này Thyristor không dẫn điện được, dòng điện qua Thyristor là IA = 0 và VAK ≈ VCC

Tuy nhiên, khi tăng điện áp nguồn VCC lên mức đủ lớn là điện áp VAK tăng theo đến điện thế ngập VBO (Beak over) thì điện áp VAK giảm xuống như diode và dòng điện IA tăng nhanh Lúc này Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với lúc điện áp VAK giảm nhanh gọi là dòng điện duy trì IH (Holding) Sau đó đặc tính của Thyristor giống như một diode nắn điện

– Dựa vào datasheet của 2P4M ta có

Sơ đồ chân từ trái sang phải: Cathode, Anode, Gate Điện áp làm việc: 400V

Dòng làm việc: 2A Điện áp kích mở: 0,8V

Vẽ mạch đóng/mở thyristor: với nguồn 1 chiều, nguồn xoay chiều

 Tính toán dòng điện và điện áp kích mở thyristor với tải thuần trở biết dòng tải

– Lắp mạch kích mở với nguồn cấp là nguồn chiều

– Đo và nhận xét kết quả:

Vậy kết quả thực tế đo được IGT xấp xỉ với kết quả tính toán, sai số là do ta dùng điện trở có giá trị lớn hơn

CHUYÊN ĐỀ 2 : MÁY ĐIỆN VÀ LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN

Giúp sinh viên nắm vững kiến thức về máy điện và khí cụ điện trong mạch điện công nghiệp, đồng thời biết cách sử dụng hiệu quả các thiết bị này trong hệ thống điều khiển quá trình sản xuất, qua đó đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống sản xuất công nghiệp.

Nội dung các bài thực tập

Sử dụng đồng hồ vạn năng

– Sử dụng đồng hồ để đo điện áp 1 chiều, điện áp xoay chiều, dòng điện một chiều – Sử dụng đồng hồ để đo điện trở, kiểm tra thông mạch

– Sử dụng đồng hồ đo kiểm tra các khí cụ điện, contactor, aptomat, rơle nhiệt, rơle thời gian, cầu chì,…

– Sử dụng đồng hồ để kiểm tra máy điện

2.2.2 Tìm hiểu về máy điện và khí cụ điện 2.2.2.1.

Tìm hiểu về máy điện a) Nhận biết máy điện quay b) Cấu tạo

Cấu tạo động cơ bao gồm 2 phần: stato và roto

– Stator bao gồm các rãnh và tổ nối dây trong các rãnh Stato sẽ nối ra sáu đầu dây để đấu nguồn, trong đó có 3 đầu dây nối sao Ngoài ra chân đế, vỏ động cơ cách điện với dây quấn

– Phần Roto bao gồm: lồng sóc, trục động cơ và cánh quạt c) Nguyên lý làm việc

– Động cơ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ:

– Khi đặt một khung dây kín trong từ trường, sau đó cho từ trường quay với tốc độ góc là ω thì khung dây sẽ quay theo từ trường quay với tốc độ góc ω’ < ω

– Khi từ trường quay sẽ dẫn đến từ trường qua khung dây biến thiên làm cho trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng

– Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực từ, cặp lực từ xuất hiện ở các cạnh của khung dây tạo thành ngẫu lực khiến khung dây quay xung quanh trục cố định d) Thông số kỹ thuật

– Tốc độ quay định mức: 2800 rpm

– Hệ số công suất định mức: cos Ω𝜑 = 0.85

Thực hiện kiểm tra điện trở cách điện và điện trở cuộn dây:

Tháo thanh nối sao giữa 3 đầu dây, sử dụng đồng hồ vạn năng ở thang đo x1 (Ω) Đưa 2 que đo lần lượt vào 2 đầu dây bất kỳ, nếu đồng hồ kêu báo thông mạch thì 2 đầu dây đó cùng một đầu dây, ví dụ U1 - U2, V1 - V2, W1 - W2.

– Tiếp tục giữ thang đo kiểm tra giữa các pha trên cùng 1 hàng ngang, nếu chúng thông mạch tức đã có sự rò rỉ và chạm pha, động cơ bị hỏng

– Tiếp tục giữ thang đo kiểm tra giữa các pha và vỏ thiết bị, nếu mất kì pha nào có đèn báo chứng tỏ cuộn dây bị chạm vỏ, thiết bị hỏng

– Thực hiện xác định đầu đầu và đầu cuối mỗi pha động cơ KĐB ba pha:

– Lấy 2 cặp dây bất kỳ cùng nhóm lần lượt chạm vào 2 đầu âm dương của cục pin

Ví dụ cặp 3,4 nếu đồng hồ chạy lên theo chiều thuận thì dây ở cực dương là dây dương ( đầu đầu) còn dây ở cực âm cục pin là đầu cuối, ví dụ dây 3 ở cực dương cục pin thì dây 3 là dây dương( đầu đầu), thì đầu 4 đang ở cực còn lại là cực âm, tức là dây 4 là dây âm ( đầu cuối) Còn nếu đồng hồ chạy ngược lại, thì dầu 3 là cuối,4 là đầu dương Tương ứng cặp 5,6 làm tương tự ta cũng đã xác định được đầu cuối Còn đối với cặp 1,2 thì ngược lại dây nào đang nối với que dương của đồng hồ thì nó là dây dương âm( đầu cuối), dây còn lại đang nối que âm của đồng hồ sẽ là dây dương ( đầu đầu) e) Các mạch khởi động động cơ

Mạch khởi động gián tiếp qua cuộn kháng

– Khởi động gián tiếp qua biến áp từ ngẫu

Mạch khởi động qua 2 cấp điện trở phụ f) Hiện tượng xảy ra khi ngắt một hoặc hai pha của động cơ

– Khi động cơ mất một pha, động cơ vẫn sẽ duy trì hoạt động tuy nhiên tốc độ của động cơ sẽ bị giảm mạnh, xuất hiện hiện tượng rung mạnh do sự lệch pha giữa ba pha trong động cơ không còn là 120 độ điện mà sẽ chuyển thành một pha 120 độ, một pha 240 độ Đồng thời dòng điện trên hai pha còn hoạt động sẽ tăng mạnh từ 1,7 đến 2,4 lần

– Dòng điện khi mất hai pha trên ba pha, động cơ vẫn quay nhưng rất chậm và dòng điện trên pha còn lại tăng gấp 3 lần

Khi dòng điện bị mất pha, dòng điện của pha đó sẽ tự động chia sang các pha còn hoạt động Tình trạng này sẽ dẫn đến dòng điện tăng đột ngột trong các pha hoạt động, gây ra quá tải và có nguy cơ làm hỏng động cơ.

30 g) Tìm hiểu về cấu tạo bên trong động cơ KĐB ba pha:

– Cấu tạo Roto bao gồm: lõi thép, dây quấn và trục động cơ

– Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh ngoài ghép lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa các lỗ để lắp trục được đặt trên trục động cơ

Với hệ thống Roto lồng sóc, các rãnh của lõi thép rôto sẽ đặt thanh đồng (nhôm) nghiêng so với trục Hai đầu thanh được nối ngắn mạch bằng vòng đồng (nhôm), tạo thành cấu trúc lồng sóc Sơ đồ trải của Roto thể hiện hình dạng và kích thước của các bộ phận trên Roto.

2.2.2.2 Tìm hiểu về khí cụ điện

– Các tiếp điểm phụ: 2 tiếp điểm thường đóng, 2 tiếp điểm thường mở – Hai đầu cuộn hút: A1, A2

– Cuộn hút (Coil) là cuộn dây tạo ra lực hút nam châm giữ cho contactor đóng – Vòng ngắn mạch (Shading coil) giúp giảm rung động và tiếng ồn từ cuộn nam châm điện

– Điện áp làm việc định mức: 230/400V

– Dòng cắt ngắn mạch: 6 KA c) Rơle nhiệt

– Công thức tính chọn: IRN = (1,2 – 1,3) Iđm

Khi chỉnh rơ le nhiệt ở mức 0.5A, ta nối rơ le nhiệt với tải 150W và tải 300W, điện áp 220V

Dòng cần bảo vệ là

Vậy rơ le nhiệt có thể bảo vệ cho động cơ – Đối với tải 300W :

Dòng cần bảo vệ là

Vậy rơ le nhiệt không thể bảo vệ cho động cơ d) Rơle thời gian

– Điện áp làm việc 220VAC

Tiếp điểm 2 và 7 cấp nguồn

Tiếp điểm 1 và 4 là thường đóng

Tiếp điểm 1 và 3 là thường mở

Tiếp điểm 5 và 8 là thường đóng chậm

Tiếp điểm 6 và 8 là thường mở chậm

– Điện áp định mức: 440VDC hoặc 500VDC

– Nút ấn là loại nút ấn tự nhả bao gồm một cặp tiếp điểm thường đóng và một cặp tiếp điểm thường mở hoặc 2 cặp tiếp điểm thường đóng hoặc 2 cặp tiếp điểm thường mở

– Đèn báo tủ điện có nhiều loại màu khác nhau tùy vào mục đích sử dụng g) Công tắc xoay

– Một bộ công tắc xoay 3 vị trí có đèn thông thường gồm 4 bộ phận chính

– Phần đầu xoay: đây là phần quyết định màu sắc và số vị trí xoay cũng như chế độ của núm xoay

– Phần Holder: đây là phần bắt chặt đầu xoay vào tủ điện, phần này thường có hai dạng chính: dạng siết bằng tay hoặc dạng siết bằng vít

– Bộ phận đầu đèn: bộ phận này nằm ngay sau phần Holder

– Phần tiếp điểm: đây là phần gắn sau đầu đèn, mỗi khối tiếp điểm sẽ có tối đa 2 tiếp điểm Nếu muốn gắn thêm tiếp điểm thì ta phải gắn chồng thêm khối tiếp điểm thứ 2, và có thể gắn số tiếp điểm vô hạn.

Lắp sơ đồ mạch điện

2.2.3.1 Mạch khởi động từ đơn

Sơ đồ mạch động lực:

Sơ đồ mạch điều khiển

Sơ đồ lắp mạch thực tế:

Nguyên lí hoạt động: Ở trạng thái bình thường, cuộn dây của contactor không được cấp nguồn do bị ngắt điện tại nút ON và tiếp điểm phụ K4 của contactor Contactor không tác động, các tiếp điểm chính K11, K12, K13 của contactor ở trạng thái mở, động cơ không được cấp điện

Khi ấn nút nhấn ON, điện được cấp vào cuộn dây CD của contactor, Nam châm điện của contactor hoạt động, các tiếp điểm chính thường mở K11, K12, K13, K4, K5 đóng lại -> động cơ chạy, đèn báo động cơ ở trạng thái làm việc sáng Khi bỏ tay khỏi nút nhấn ON, nút nhấn trở về trạng thái thường mở nhưng điện vẫn được cấp tới cuộn dây CD của contactor qua cặp tiếp điểm phụ K4 -> động cơ, đèn báo được cấp điện

Muốn dừng động cơ cần nhấn nút nhấn thường đóng STOP, lúc này cuộn dây

CD của contactor không được cấp điện, các tiếp điểm K11, K12, K13, K4, K5 nhả ra Động cơ, đèn báo không được cấp điện nên sẽ ngừng lại và không sáng Bỏ tay khỏi nút nhấn STOP, nút nhấn quay về trạng thái thường đóng nhưng điện cấp cho

37 cuộn dây CD của contactor bị ngắt tại nút nhấn ON và tiếp điểm phụ Kp1 nên contactor không hoạt động

Khi quá tải xảy ra, tiếp điểm thường đóng trong rơle nhiệt RN sẽ mở Điều này làm cho cuộn dây CD của contactor bị ngừng cấp điện, dẫn đến contactor bị ngắt và quá trình sau đó sẽ tương tự như khi ấn nút STOP.

– 2 nút ấn, 2 cầu chì, 1 aptomat, 1 contactor, 1 rơle nhiệt, động cơ 3 pha, nguồn 3 pha có dây trung tính b) Kiểm tra mạch:

– Sử dụng đồng hồ vạn năng, chỉnh thang đo x1 trên thang điện trở kiểm tra thông mạch và kiểm tra ngắn mạch mạch điều khiển và mạch động lực c) Kết quả

– Mạch điều khiển thông mạch

– Mạch không bị ngắn mạch

– Mạch hoạt động đúng theo yêu cầu

2.2.3.2 Mạch khơi động từ kép

Sơ đồ mạch điều khiển:

39 sơ đồ lắp ráp mạch thực tế:

- Ở trạng thái ban đầu, các cuộn dây CD1 và CD2 của các contactor không được cấp điện Các contactor này không hoạt động nên các tiếp điểm K11, K12,

K13, Kp11, Kp12, K21, K22, K23, Kp21, Kp22 ở trạng thái mở Động cơ, đèn

T và N không được cấp điện

- Khi ấn nút nhấn ON1, điện được cấp vào cuộn dây CD1 của contactor 1, Nam châm điện của contactor 1 hoạt động, các tiếp điểm thưởng mở K11, K12, K13, Kp11, Kp12 đóng lại Điện được cấp vào động cơ theo thứ tự pha A nguồn – pha 1 động cơ, pha B nguồn – pha 2 động cơ, pha C nguồn – pha 3 động cơ -> động cơ chạy theo một chiều nhất định (giả sử cùng chiều kim đồng hồ), đèn T báo động cơ đang làm việc ở trạng thái cùng chiều kim đồng hồ sáng Khi bỏ tay khỏi nút nhấn ON1, nút nhấn trở về trạng thái thường mở nhưng điện vẫn được cấp tới cuộn dây CD1 của contactor 1 qua cặp tiếp điểm phụ Kp11 -> động cơ, đèn báo T vẫn được cấp điện

- Muốn đổi chiều quay động cơ, nhấn nút STOP, lúc này điện cung cấp cho cuộn dây của contactor 1 sẽ bị ngắt Các tiếp điểm thường mở của nó sẽ mở ra. Động cơ, đèn báo T sẽ ngừng làm việc và sáng Nhấn nút ON2, , điện được cấp vào cuộn dây CD2 của contactor 2, các tiếp điểm thưởng mở K21, K22, K23, Kp21, Kp22 đóng lại Điện được cấp vào động cơ theo thứ tự pha A nguồn – pha 1 động cơ, pha B nguồn – pha 3 động cơ, pha C nguồn – pha 2 động cơ -> động cơ chạy theo chiều ngược lại (ngược chiều kim đồng hồ), đèn N báo động cơ đang quay ở trạng thái ngược chiều kim đồng hồ sáng

- Khi có quá tải xảy ra, cặp tiếp điểm thường đóng của rơ le nhiệt RN mở ra, ngắt nguồn điện cung cấp cho các cuộn dây của các contactor Lập tức các tiếp điểm thường mở của các contactor này sẽ mở ra, ngắt nguồn cung cấp cho động cơ và các đèn báo trạng thái

Hai cặp tiếp điểm phụ thường đóng Kp13 và Kp23 có tác dụng tránh 2 contactor cùng đóng một lúc Bởi khi đó sẽ xảy ra ngắn mạch (phân tích trên hình 2a) Rõ ràng khi contactor 1 đang làm việc, cặp tiếp điểm phụ thường đóng Kp13 sẽ mở ra nên dù nhấn nút ON2 thì cuộn dây của contactor 2 cũng không được cấp điện (do bị hở mạch tại điểm Kp13). a) Liệt kê khí cụ:

– 3 nút ấn, 2 contactor, 1 rơle nhiệt, 2 cầu chì, 1 aptomat, nguồn 3 pha 4 dây, động cơ KĐB 3 pha b) Kiểm tra

– Mạch không bị ngắn mạch

– Mạch chạy đúng theo yêu cầu

2.2.3.3 Mạch khởi động sao – tam giác

Sơ đồ mạch điều khiển:

Sơ đồ lắp mạch thực tế:

- Khi nhấn nút ON, cuộn dây CD của contactor K được cấp điện Các tiếp điểm thường mở K1, K2, K3, Kp đóng lại Cuộn dây TH của rơ le thời gian được cấp điện, rơ le bắt đầu đếm thời gian Cặp tiếp điểm thưởng đóng mở chậm TH1 của rơ le thời gian cấp điện cho cuộn dây CD_Y của contactor Y. contactor này hoạt động, các tiếp điểm KY1, KY2, KY3 đóng lại Động cơ được khởi động hình sao (Y)

- Sau khoảng thời gian đặt (t ), cặp tiếp điểm thường đóng mở chậm TH1 của rơ le thời gian TH mở ra, ngắt nguồn cung cấp điện cho cuộn dây contactor

Y, các tiếp điểm KY1, KY2, KY3 mở ra Đồng thời lúc này cặp tiếp điểm thường mở đóng chậm TH2 của rơ le thời gian TH bắt đầu đóng lại Cuộn dây CD_D của contactor D được cấp điện Các tiếp điểm thưởng mở KD1, KD2, KD3 đóng lại Động cơ được kết nối hình tam giác Đây là chế độ làm việc dài hạn của động cơ

- Khi có quá tải hoặc nhấn nút STOP, mạch điện điều khiển bị ngắt nguồn Các contactor trở lại trạng thái ban đầu, động cơ không được cấp điện

Hai cặp tiếp điểm phụ thường đóng KY_p2 và KD_p2 dùng để khóa chéo, tránh 2 contactor

D và Y đóng cùng lúc gây ngắn mạch a) Liệt kê khí cụ

– 2 nút ấn, 3 contactor, 1 rơle nhiệt, 1 rơle thời gian, 2 cầu chì, 1 aptomat, nguồn 3 pha 4 dây, động cơ KĐB xoay chiều 3 pha b) Kiểm tra

– Mạch không bị ngắn mạch,

– Mạch chạy đúng theo yêu cầu

– Tính toán thông số kỹ thuật để lựa chọn các thiết bị cần thiết cho tủ khởi động trực tiếp động cơ KĐB công suất 1.5KW với hai chiều quay

P Ω= Ω√3UdIdcosφ – Với cos𝜑 =0.85 P = 1.5KW = 1500W, Ud = 380V

Dòng cho contactor: IK = (1.5 - 2)Iđm = (1.5 – 2)*3 = 4.5 – 6 (A)

Dòng cho rơle nhiệt: IRN = (1.2 – 1.3)Iđm = (1.2 – 1.3)*3 = 3.6-3.9 (A) *

Khi đóng CB, 3 đèn báo hiệu 3 pha của động cơ đang hoạt động

Giúp sinh viên củng cố các kiến thức về vi điều khiển, cách sử dụng vầ lập trình các loại board mạch Arduino, sử dụng phần mềm mô phỏng dể mô phỏng hoạt động của các mạch điện tử Biết cách xây dựng thuật toán, viết chương trình cho Arduino tiến tới mô phỏng trên phần mềm Proteus và thực hành trên mạch thực.

Giới thiệu về Arduino Uno và hệ thống các câu lệnh

Cấu trúc phần cứng của Arduino Uno

Arduino Uno có thể được sử dụng để lập trình nhúng động cơ, lập trình led, relay và một số linh kiện điện tử khác

Arduino Uno được tích hợp vi điều khiển Atmega328P, board bao gồm 14 chân digital I/O trong đó có 6 chân hỗ trợ PMW và 6 chân analog I/O

Hệ thống câu lệnh

Tên kiểu Cú pháp Số ô nhớ Miền giá trị Chức năng boolean boolean boolean ten_bien; 1 byte

Biểu diễn 2 trạng thái đối lập nhau

Ký tự Char char ten_bien ki_tu; char ten_bien = 'A'; char ten_bien = 65;

1byte -128 127, lưu được 1 kí tự

Biểu diễn một kí tự thông qua bảng mã ASCII

Ký tự unsigned char unsigned char ten_bien = ki_tu;

Ví dụ: unsigned char myChar

Biểu diễn một kí tự thông qua bảng mã ASCII byte byte byte ten_bien gia_tri; vd:byte a = 123;

Kiểu Integer int ten_bien; hoặc 2byte -32768 Biểu diễn các nguyên int ten_bien gia_tri;

32767 số nguyên ví dụ: int led; int ledPin = 13;

Kiểu float float ten_bien; 4 - Biểu diễn các thực float ten_bien gia_tri; byte 3.4028235E+38 đến 3.4028235E+38 giá trị số thực

Mảng dữ liệu array Kieu_du_lieu ten_bien[]=mang;

Ví dụ: int myInts[6]; int myPins[] = {2, 4,

Biểu diễn mảng giá trị hoặc kí tự.

48 char message[6] "hello"; b) Nhóm lệnh chuyển đổi kiểu dữ liệu

STT Tên Chức năng Cú pháp

1 int() Chuyển kiểu dữ liệu của một giá trị về kiểu int int(x)

2 char() Chuyển kiểu dữ liệu của một giá trị về kiểu char char(x)

3 byte() Chuyển kiểu dữ liệu của một giá trị về kiểu byte byte(x)

4 word() Chuyển kiểu dữ liệu của một giá trị về kiểu word hoặc ghép 2 giá trị thuộc kiểu byte thành 1 giá trị kiểu word word(x) word(8bitDauTien,8bitSauCung)

5 long() Chuyển kiểu dữ liệu của một giá trị về kiểu long long(x)

6 float() Chuyển kiểu dữ liệu của một giá trị về kiểu float float(x) c) Nhóm lệnh nhập xuất Digital (Digital I/O)

1 digitalRead() Đọc tín hiệu từ một chân digital ( được thiết đặt là INPUT) Trả về hai giá trị thấp hoặc cao digitalRead(pin)

2 digitalWrite() Xuất tín hiệu ra một chân digital, có hai giá trị là HIGH hoặc LOW digitalWrite(pin,value)

3 pinMode() Cấu hình 1 pin quy định hoạt động như là một đầu vào (INPUT) hoặc đầu ra (OUTPUT) pinMode(pin,mode)

49 d) Nhóm lệnh nhập xuất Analog I/O (Analog I/O)

1 analogRead() Đọc giá trị điện áp từ một chân Analog (ADC) analogRead(pin)

2 analogWrite() Xuât một mức tín hiệu ra một chân analog (phát xung PWM) analogWrite(pin,value)

3 analogReference() Đặt lại mức (điện áp) tối đa khi đọc tín hiệu analogRead analogReference(type) type là một trong các kiểu giá trị sau: DEFAULT, INTERNAL, INTERNAL1V1,

50 g) Toán tử so sánh h) lệnh thời gian

1 delay() Tạm dừng chương trình trong khoảng thời gian x (tính bằng mili giây) được chỉ định là tham số delay(x)

2 delayMicroseconds() Tạm dừng chương trình trong khoảng thời gian x (tính bằng delayMicroseconds(x) microgiây) được chỉ định là tham số

3 millis() trả về một số - là thời gian

(tính theo mili giây) kể từ lúc mạch Arduino bắt đầu chương trình Nó sẽ tràn số và quay số

0 (sau đó tiếp tục tăng) sau 50 ngày millis(); i) Lệnh ngẫu nhiên

1 random() Trả về một giá trị ngẫu nhiên trong khoảng giá trị cho trước random(max+1) random(min,max+1) k) Nhóm lệnh nhập xuất nâng cao (Advanced I/O)

1 tone() Dùng để tạo ra sóng vuông ở tần số được định trước (chỉ nửa chu kỳ ) tại một pin digital bất kỳ (analog vẫn được) tone(pin, frequency) tone(pin, frequency, duration)

2 noTone() Dùng để kết thúc việc tạo tone() trên một pin nào đó đang chạy lệnh tone() noTone(pin)

3 pulseIn() Đọc một xung tín hiệu digital (HIGH/

LOW) và trả về nửa chu kỳ của xung tín hiệu ( tức là thời gian tín hiệu Chuyển từ mức cao xuống mức thấp hoặc ngược lại pulseIn(pin, value) pulseIn(pin, value,timeout)

4 shiftOut() Dùng để chuyển 1 byte (gồm 8 bit) ra ngoài từng bit một shiftOut(dataPin, clockPin, bitOrder, value)

5 shiftIn() Dùng để nhận 1 byte (gồm 8 bit) từng bit một shiftIn(dataPin, clockPin, bitOrder) l)Lệnh giao tiếp

1 Serial Được dùng trong việc giao tiếp giữa các board mạch với nhau (hoặc board mạch với máy tính hoặc với các thiết bị khác)

Serial.begin(9600) n)Lệnh giao tiếp vơi lcd

1 lcd.begin() Khai báo loại LCD bao gồm số hàng và số cột lcd.begin(a,b)

2 lcd.print() In ra màn hình chuỗi ký tự lcd.print(“Xin chào!”)

3 lcd.setCursor() Xác định vị trí đặt con trỏ lcd.setCursor(a,b) m) Các câu lệnh điều kiện và vòng lặp

For Cú pháp for ( = ;

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	33,41 MB