THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU SỬ DỤNG CỔNG SONG SONG (ĐỒ ÁN MÔN GHÉP NỐI MÁY TÍNH)

Nguồn cung cấp cho mạch động lực: 24VDC. Dùng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) để điều khiển tốc độ của động cơ. Bộ điều khiển cho phép điều khiển được các động cơ có điện áp 5V, 12V, 24V. Bộ điều khiển cho phép điều khiển được các động cơ có công suất từ 5W đến 100W. Sử dụng phím T để điều khiển tăng tốc độ, phím G để giảm tốc độ, phím D để đảo chiều, phím Q để dừng động cơ.

03/11/14 1 ĐỒ ÁN MÔN: GHÉP NỐI MÁY TÍNH Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Thu Hương Sinh viên thực hiện : Nguyễn Kim Hà Nguyễn Văn Hà (467) Nguyễn Văn Hà (197) Lớp : Đại học ĐT3 –K3 Đề tài 13: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU SỬ DỤNG CỔNG SONG SONG 03/11/14 2 YÊU CẦU CỦA MÔ HÌNH  Nguồn cung cấp cho mạch động lực: 24VDC.  Dùng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) để điều khiển tốc độ của động cơ.  Bộ điều khiển cho phép điều khiển được các động cơ có điện áp 5V, 12V, 24V.  Bộ điều khiển cho phép điều khiển được các động cơ có công suất từ 5W đến 100W.  Sử dụng phím T để điều khiển tăng tốc độ, phím G để giảm tốc độ, phím D để đảo chiều, phím Q để dừng động cơ. 03/11/14 3 1. Động cơ điện một chiều • Động cơ điện một chiều có 3 loại: Động cơ kích từ độc lập. Động cơ kích từ nối tiếp. Động cơ điện kích từ song song. • Ở đề tài này chúng em chọn động cơ điện kích từ độc lập bằng nam châm vĩnh cửu. Ưu điểm của nó là giá thành thấp và rất sẵn có trên thị trường. • Sơ đồ nguyên lý: 03/11/14 4 1. Động cơ điện một chiều • Đặc tính cơ, cơ điện của động cơ: • Ta thấy khi khởi động (ω= 0) thì Mômen của động cơ đạt cực đại, khi không tải (Mômen tải bằng 0) thì tốc độ của động cơ là lớn nhất. 03/11/14 5 2. Phương pháp băm xung PWM • PWM (Pulse Width Modulation) là phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải hay nói cách khác là phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông dẫn đến sự thay đổi điện áp ra. Các PWM khi biến đổi thì có cùng 1 tần số và khác nhau về độ rộng của sườn dương hay hoặc là sườn âm. 03/11/14 6 2. Phương pháp băm xung PWM • Gọi t1 là thời gian xung ở sườn dương, T là chu kỳ của xung: • Ta có: D = t1/T Là hệ số điều chế và được tính bằng % tức là PWM. Đây là đại lượng đặc trưng của xung PWM. • Gọi Ud là điện áp nguồn, Ut là điện áp trên tải động cơ. Ta có : Ut = Ud*D • Khi thay đổi D ta thay đổi được điện áp trung bình đặt lên tải theo ý muốn. • Trên hình đồ thị dạng điều chế xung ta có : Điện áp trùng bình trên tải sẽ là : Ud = 12.20% = 2.4V ( với D = 20%) Ud = 12.40% = 4.8V (Vói D = 40%) Ud = 12.90% = 10.8V (Với D = 90%) • Để tạo được ra xung PWM ta có thể dùng phần mềm và lấy ra trên chân cổng song song. 03/11/14 7 3. Phương pháp đảo chiều động cơ • Để đảo chiều động cơ điện một chiều thì ta chỉ cần đảo chiều cực tính • nguồn điện cấp vào động cơ thông qua các mạch cầu H 03/11/14 8 3. Phương pháp đảo chiều động cơ • Mạch cầu H sử dụng BJT công suất • Với tính chất đóng mở như 1 khóa điện tử và dễ điều khiền, khả năng chịu dòng và áp tương đối cao ( với TIP 41 và TIP 42 trong mạch là 100V- 6A) nên các BJT công suất thường được sử dụng cho các động cơ có công suất vừa và nhỏ (Đảm bảo yêu cầu đề tài). 03/11/14 9 Sơ đồ nguyên lý 03/11/14 10 4. Thiết kế giao diện