Thiết kế bộ bung xăm một chiều để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ song song

Thiết kế bộ bung xăm một chiều để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ song song

Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Lời nói đầu Trong thực tế ngày nay, có nhiều loại động đông điện đồng bộ,động không đồng bộ, động điện chiều…, động điện chiều có ưi điểm riêng nhiều ứng dụng thực tế; Động điện chiều đời từ lâu với phát triển trình độ khoa học kỹ thuật, ưu điểm chúng ngày tận dụng cách triệt để, tinh vi sáng tạo Để động điện chiều hoạt động thao yều cầu công nghệ, ta cần nhiều yếu tố công nghệ chế tạo, người vận hành … , điều chỉnh điện áp chiều ( băm xung chiều – BXMC) có vai trò đặc biệt quan trong, BXMC tối ưu dễ vận hành, tăng chất lượng làm việc tăng tuổi thọ động Ngày , sử dụng động điện chiều luôn gắn liện với , thiếu yếu tố quan trọng điều chỉnh BXMC Vậy thiết kế BMXC ? Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, chúng em giao đồ án môn học điện tử công suất với đề tài : Thiết kế băm xung môt chiều để điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ song song Với cố gắng thân nói riêng nhóm nói chung hướng dẫn thầy cô giáo môn đặc biệt Thầy giáo TRẦN NGỌC SƠN trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này, Đồ án bao gồm ba phần : Chương I : Tổng Quan Động Cơ Một Chiều Các Phương Pháp Điều Chỉnh Tốc Độ Chương II : Tính Chọn Mạch Lực Chương III : Tính Chọn Mach Điều Khiển Nội dung đồ án chắn nhiều vấn đề cần bổ xung hoàn thiện Em mong đươc đóng góp ý kiến thầy cô môn để đồ án em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Nhóm SVTH: GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Chương I – Tổng quan động chiều phương pháp điều chỉnh tốc độ I.1) Cấu tạo máy điện chiều Máy điện chiều cấu tạo gồm hai thành phần chính: gồm phần tĩnh phần quay 1) Phần cảm (stator): Phần cảm phần tạo từ trường tĩnh động gồm có phần sau đây: - Cực từ chính: Là phận sinh từ trường, gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng lõi sắt + Lõi sắt kích từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cacbon ghép lại tán chặt + Dây quấn kích từ: quấn dây đồng bọc cách điện cuộn dây bọc cách điện kỹ thành khối và tẩm sơn cách điện trước đặt cực từ - Cực từ phụ: đặt cực dùng để cải thiện đổi chiều, lõi thép thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn giống cực từ - Gông từ: dùng để làm mạch từ nối liền cực từ đồng thời làm vỏ máy - Chổi than : Cacbon tiếp xúc với cổ góp để đưa dòng điện từ nguồn chiều vào rôto Chổi than đặt trung tính hình học động 2) Phần ứng (rotor): Phần ứng phần cho dòng điện chiều chạy nó, tương tác dòng điện I từ thông Φ sinh mômen quay Nó gồm ba phần chính: - Lõi thép : thép kĩ thuật điện (Fe - Si) mỏng ghép lại với nhau, có xẻ rãnh để đặt bối dây - Dây quấn phần ứng: phần sinh sức điện động có dòng điện chạy qua, cấu tạo gồm dây đồng tròn ghép thành phần tử (bối dây), bối dây ghép theo kiểu dây quấn xếp đơn hay dây quấn phức tạp tuỳ yêu cầu mômen lớn hay nhỏ - Cổ ghóp : gồm phiến góp cách điện với nhau, phiến góp nối với đầu mút bối dây để đưa dòng điện vào phần ứng Ngoài có phận khác gồm cánh quạt dùng để làm nguội máy, trục máy Tùy theo phương pháp kích từ người ta chia động chiều thành dạng kích từ nối tiếp, kích từ song song, kích từ hỗn hợp, kích từ độc lập GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Hình I- Sơ đồ nguyên lý động điện chiều kích từ nối tiếp (a), kích từ song song(b), kích từ hỗn hợp(c), kích từ độc lập(d) Khi nguồn chiều có công suất vô lớn điện áp không đổi mạch kích từ thường mắc song song với mạch phần ứng, lúc động gọi động kích từ song song I.2) Phương trình đặc tính động điện chiều kích từ song song: 1) Định nghĩa: Phương trình đặc tính đồ thị miêu tả mối quan hệ mô men điện từ Mđt tốc độ góc ω động 2) Đặc tính cơ: n E = U − I Ru  n0 E = K Φ.ω Từ phương trình cân điện áp :  nyc U I Ru U M Ru ω= − = − n1 K Φ K Φ K Φ K Φ ⇒ Độ cứng đặc tính cơ: ∆Μ ( K Φ ) = MC MC1 ∆ω Ru β lớn đặc tính cứng Đồ thị: U K Φ U ω0 = k Φ : tốc độ không tải lí tưởng Mmm= Ru : Mômen mở máy β = GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page TN M Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều I.3) Mở máy hãm động điện chiều: 1) Mở máy: Từ phương trình điện áp phần ứng : U − Eu ⇒ Iu = Ru U=E +R I u u u U p.N n.Φ Khi mở máy n=0 ⇒ Eu= 60a =0.Dòng điện phần ứng lúc mở máy là: Iumở = Ru Ru nhỏ Iumở lớn khoảng (20 ÷ 30) Iđm làm hỏng chổi than cổ góp Để giảm dòng điện mở máy ta dùng biện pháp sau: + Dùng biến trở mở máy R mở: Mắc biến trở vào mạch phần ứng lúc có biến trở : Iưmở =U/(Rư+Rmở ) Lúc đầu để Rmở max, trình mở tốc độ tăng lên Eư tăng lên điện trở giảm dần đến 0, máy làm việc điện áp định mức + Giảm điện áp đặt vào phần ứng: Phương pháp phương pháp thường dùng dòi hỏi có nguồn điện điều chỉnh điện áp nguồn chỉnh lưu, hệ máy phát động hay băm xung chiều Phương pháp dùng kết hợp với việc điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi điện áp phần ứng tiện lợi 2) Các trạng thái hãm động cơ: Hãm trạng thái mà động sinh mô men quay ngược chiều tốc độ quay Trong tất trạng thái hãm động làm việc chế độ máy phát Tùy theo cách biến đổi lượng hãm người ta chia làm trạng thái hãm: a) Hãm tái sinh: Năng lượng động trả vể nguồn xẩy tốc độ quay động lớn tốc độ không tải lý tưởng Khi hãm tái sinh Eu>Uu, động làm việc máy phát điện song song với lưới , so với chế độ động dòng điện mô men hãm đổi chiều Đường đặc tính trạng thái hãm tái sinh nằm góc phần tư thứ II thứ IV mặt phẳng toạ độ.Trong trạng thái hãm tái sinh dòng điện hãm đổi chiều công suất đưa trả lưới điện có giá trị P = (E –U) I b) Hãm ngược: Năng lượng nguồn động bị tiêu tán dạng nhiệt Xẩy phần ứng tác dụng động tích luỹ phận chuyển động mômen quay ngược chiều với mômen điện từ động Mômen sinh động chống lại chuyển động GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều cấu sản suất có hai trường hợp hãm ngược : Đưa điện trở vào mạch phần ứng đảo chiều điện áp phần ứng c) Hãm động năng: Là trạng thái động làm việc máy phát mà lượng học động tích luỹ trình làm việc trước biến thành điện tiêu tán mạch hãm dạng nhiệt I.4) Điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ song song: Động điện chiều có đặc điểm là: - Ưu điểm : điều chỉnh tốc độ dễ dàng, nhiều kênh điều khiển - Nhược điểm: sử dụng nguồn điện chiều Với phát triển công nghệ bán dẫn máy điện chiều trở thành cấu thiếu truyền động điện Từ phương trình vận tốc: I Ru M Ru U U ω= − = − K Φ K Φ K Φ K Φ Ta có phương pháp để điều chỉnh tốc độ động điện chiều sau : 1) Thay đổi tốc độ động cách thay đổi điện áp: n n0 ncb n1 TN( Udm) n2 U1 U2 U3 n3 Udm > U1 > U2 > U3 ncb > n1 > n2 > n3 M MC Đặc điểm : - Đặc tính đường song song với đặc tính tự nhiên động cơ, độ cứng đặc tính không thay đổi - Do U giảm điều chỉnh giảm tốc độ động - Có thể thay đổi U băng van bán dẫn GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều 2) Thay đổi điện trở phần ứng Ru: n n ncb n1 TN Rf1 n2 Rf2 n3 0 < Rf1 < Rf2 < Rf3 ncb > n1 > n2 > n3 MC M, I Rf3 Đặc điểm : - Khi thêm Ruf vào phần ứng động độ cứng đặc tính giảm hay đặc tính động giảm có nghĩa với thay đổi nhỏ tải dẫn đến thay đổi lớn ω nên không ổn định thực tế điều chỉnh tốc độ băng Ru sử dụng - Ngoài thêm Ru vào phần ứng có nghĩa tăng tổn hao làm nóng động Phương pháp sử dụng để giảm dòng mở máy khởi động động 3) Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông: Đặc điểm :- Vì từ thông lõi thép dễ bão hoà nên người ta thường điều chỉnh giảm từ thông động - Khi từ thông Φdm giảm đến Φi có Mik đó, Mc< Mik việc giảm Φ làm tăng tốc độ động cơ, Mc >Mik việc giảm Φ làm tốc độ động n n1 n2 ncb Φ1 φñm > φ1 > φ2 Φ2 Φ ñm ncb < n1 < n2 M MC M2 M1 Mn Trên thực tế điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông khó thực quan hệ Φ(ω) phi tuyến GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều I.5) Lựa chọn phương án điều chỉnh tốc độ: Từ phân tích trên, ta thấy phương pháp điều chỉnh tốc độ phương pháp điều chỉnh tốc độ nhờ thay đổi điện áp phần ứng khả thi tin cậy nhất, dễ điều chỉnh có đặc tính cứng Với phát triển kĩ thuật bán dẫn ngày phương pháp điều chỉnh hoàn toàn dễ dàng thực đem lại hiệu cao Trong khuôn khổ đồ án này, ta thiết kế băm xung chiều không đảo chiều cách thay đổi điện áp phần ứng CHƯƠNG II - TÍNH CHỌN MẠCH LỰC II.1) Giới thiệu chung băm xung chiều: 1) Nguyên lý: Bộ băm điện áp chiều cho phép từ nguồn điện chiều U s tạo điện áp tải U Ura BBĐ US Ura chiều t1 t2 t T điện áp chiều điều chỉnh Ura dãy xung vuông (lý tưởng) có độ rộng t1 độ nghỉ t2 Điện áp giá trị trung bình điện áp xung: U = γ Us (γ=t1/T) Nguyên lý biến đổi dùng quy luật đóng mở van bán dẫn công suất cách có chu kỳ để điều chỉnh hệ số γ đảm bảo thay đổi giá trị điện áp trung bình tải 2) Các phương pháp điều chỉnh điện áp ra: GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều a) Phương pháp thay đổi độ rộng xung: Nội dung phương pháp thay đổi t1, giữ nguyên T ⇒ Giá trị trung bình điện áp thay đổi độ rộng là: U tai = t1 U S = ε U S T đó: ε= t1 T hệ số lấp đầy, gọi tỉ số chu kỳ Như theo phương pháp dải điều chỉnh Ura rộng (0 < ε ≤ 1) b) Phương pháp xung - tần: Nội dung phương pháp thay đổi T, t1 =const Khi đó: U tai = t1 f = U S = t1 f U S t1 U f=0 T Vậy Ura=US ra=0 Ngoài phối hợp hai phương pháp Thực tế phương pháp biến đổi độ rộng xung dùng phổ biến đơn giản hơn, không cần thiết bị biến tần kèm II.2) Chọn Mạch Lực Do yêu cầu đồ án thiết kế băm xung chiều để điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ song song GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều II.2.1) Nguyên lí hoạt động Nếu Ut > EĐ, ( U = E.γ) lượng từ nguồn cấp cho động Động làm việc góc phần tư thứ Trong khoảng từ ÷ t1 dòng điện từ nguồn qua Tr qua động : iTr = it = i1 Trong khoảng từ t1 ÷ t2 dòng điện từ nguồn qua diot D và: iD = it t1 (γ = ) Giá trị trị trung bình điện áp tải : Utb = γUs T Giản đồ điện áp sau : GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều II.3)Tính toán mạch lực: Sơ đồ nguyên lý mạch lực dùng MOSFET IRFP460 II.3.2) Chọn van lực Để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật van V1, V2 sơ đồ thiết bị bán dẫn công suất sau đáp ứng được: GTO, BJT, MOSFET, IGBT Đối với băm xung chiều dùng cho động có điện áp định mức 220V dòng điện 1A sử dụng van MOSFET làm khóa đóng cắt hợp lí - Để chọn van MOSFET, ta cần tính toán IC MAX (dòng trung bình lớn qua van) điện áp ngược lớn UCES van IRFP460 - Vì van MOSFET có diode nối ngược chiều nên chịu điện áp ngược Các giá trị dòng áp lớn đạt mạch hoạt động chế độ khắc nghiệt van - Ta có dòng điện lớn qua van dòng định mức qua tải: Imax = Itải =1 (A) - Vậy Ichọn = ki.Imax = 4.1 =4 (A) ,ở ta chọn ki = (với điều kiện làm mát tự nhiên) - Chọn MOSFET loại IRFP460 so nhà sản xuất IR có thông số sau: Loại Ucemax/(v) Icmax /(A) Uce(sat) /(V) Pdmax /(W) IRFP460 500 19 30 220 GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 10 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều CHƯƠNG III: TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN III.1) Chọn Các Khâu Trong Mạch Điều Khiển : III.1.1) Mạch phát xung chủ đạo: Mạch mạch phát xung dao động dùng IC555 Mạch nguyên lý hình vẽ : Đồ thị điện áp xung : GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 11 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Cấu tạo IC 555: GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 12 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Các khối chức bên IC 555 sau: -Bộ phân áp gồm có điện trở 5k mắc nối tiếp với sai số cực nhỏ tạo thành nối nguồn +Vcc xuống mass cho điện chuẩn 1/3 Vcc 2/3 Vcc Bộ phân áp -OP-AMP (1) mạch khuếch đại so sánh có ngõ so sánh V-(l) nhận điện áp chuần 2/3 Vcc, ngõ v+(l) nối chân Tuỳ thuộc điện áp chân số so với điện áp chuẩn 2/3 Vcc mà Op- Amp(l) có điện áp mức cao hay thấp đế làm tín hiệu R (Reset) điều khiển Fip-Flop(F/F) -OP-AMP (2) mạch khuếch đại so sánh có ngõ V+(2) nhận điện áp chuấn 1/3 Vcc ngõ v (2) nối chân Tuỳ thuộc điện áp chân so với điện áp chuẩn 1/3 Vcc mà OpAmp(2) có điện áp mức cao hay thấp đế làm tín hiệu s (Sct) điều khiến Fip-Flop(F/F) - Mạch Flip-Flop (F/F) phận mạch điện gốc chuẩn thời gian 555, loại mạch lưỡng ổn kích bcn Khi chân Set (S) có điện áp cao điện áp kích đối trạng thái F/F ngõ Q lên mức cao ngõ QD xuống mức thấp Khi ngõ Set mức cao xuống thấp mạch F/F không đồi trạng thái Khi chân Reset (R) có điện áp cao điện áp kích đổi trạng thái F/F làm ngõ QD lên mức cao ngõ Q xuống mức thấp Khi ngõ Reset mức cao xuống mức thấp mạch F/F không đổi trạng thái -Mạch Output mạch khuếch đại ngõ để tăng độ khuếch đại dòng cấp cho tải Đây mạch khuếch đại đảo, có ngõ vào chân QD F/F, nên QD mức cao ngõ chân IC có điện áp thấp (=0V) ngược lại, QD mức thấp ngõ chân IC có điện áp cao (=Vcc) -Transistor T, có chân E nối vào điện áp chuẩn khoáng 1.4V, loại Transistor PNP Khi cực B nối chân 4, có điện áp cao 1,4V, T1 ngưng dẫn, nên T1 không ảnh hường đến hoạt động mạch Khi chân có điện trở trị số nhỏ thích hợp nối mass T1 dẫn bão hòa, đồng thời làm mạch OUTPUT dẫn bão hòa, ngõ xuống thấp Chân gọi chân Reset có nghĩa Reset IC 555 bất chấp tình trạng ngõ vào khác Do đó, chân Rcsct dùng đế kết thúc xung sớm cần Nếu không dùng chức Reset nối chân lên Vcc để tránh mạch bị Reset nhiễu -Transistor T2 Transistor có cực c đế hớ, nối chân (Discharge = xả), loại Transistor NPN Do cực B phân cực mức điện áp Q F/F, ncn Q mức cao T2 bão hòa cực c T2 coi nôi mass Lúc đó, ngõ chân mức thâp Khi Q mức thâp T2 ngưng dẫn, cực c T2 bị hở, lúc đó, ngõ chân có điện áp cao Theo nguycn lý trên, cực C cứa T2 chân làm ngõ phụ có mức điện áp giống mức điện áp ngõ chân Và transistor T2 đặc biệt thiết kế mạch tích họp gốc chuẩn thời gian đố làm nhiệm vụ quan trọng chuyến mạch phóng điện Nguyên lý mạch tạo xung dao động dùng IC 555 GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 13 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Khi nối thông nguồn điện, điện áp nguồn Vcc thông qua điện trở R1, D1,RV1 nạp điện cho tụ C2, chân số nối với chân số nên hai chân có chung điện áp điện áp tụ C để so sánh với điện áp chuẩn 2/3 Vcc 1/3 Vcc bời Op-Amp (1) Op-Amp (2) Chân nối tụ nhỏ (tụ 103 (10nF)) Chân nối nguồn +Vcc nên không dùng chức Reset, chân xả điện nối vào hai điện trở R1 RV1 tạo đường xả điện cho tụ ( nghĩa tụ C phóng điện thông qua RV1 chân để hoàn thành) Tính toán : T = C1.(R1+2R2).ln2 ; U U RC = CC T1 RC T1 = C1.(R1+R2).ln2 ; T2 = C1.R2.ln2 ; III.1.3) Khâu đảo trạng thái Khâu đảo trạng thái dùng để đảo lại trạng thái điện áp IC 555 U dùng để bảo vệ mạch điều khiển Dùng IC họ CMOS CM4049 để đảo trạng thái đầu vào U Như ta thấy qua cổng NOT dạng xung đầu trở lại trạng thái ban đầu Sơ đồ khâu đảo trạng thái đầu vào dùng CM4049 GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 14 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Sơ đồ nguyên lý toàn mạch điều khiển động chiều GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 15 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Giản đồ dạng sóng toàn mạch a Điện áp U2 chân IC555 b Điện áp U3 chân IC 555 c Điện áp Ug vào chân G IRFP460 GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 16 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều III.2 Tính chọn thiết bị II.2.1) Mạch tạo điện áp cưa : Từ ta có : T = C1.(R1+2R2).ln2 chu kỳ chuyển mạch ; T1 = C1.(R1+R2).ln2 thời gian nạp tụ C3; T2 = C1.R2.ln2 thời gian xả tụ C3; U T=T1+T2 = C1.(R1+2R2).ln2; U RC = CC T1 RC Để phù hợp với yêu cầu tải động cần có dãy xung vuông có tần số f = 500hz ; 1 = 0,002 s = 2ms f = => T = = f 500 T T Theo đề tài dải điều chỉnh động 10/1 => γ = 1/10 ÷ ; γ = T Mặt khác α < γ = = 0,1 10 Vậy chọn α = 0,04 => T2 = αT = 0,04.2 = 0,08ms Chọn IC 555 loại NA555, có thông số : Loại NA555 UCC(V) 4,5÷16 UI (V) UCC IO(mA) ±200 T2 0,08 = 10 = 1,15KΩ ; C1 ln 0,1.0,693 T1 (2 − 0,08) R1 = − R2 = 10 − 1,15.10 = 26,55 KΩ C1 ln 0,1.0,0693 Chọn C1 = 0,1µF => R2 = Chọn C2 = 0,1µF, Ucc = 15V => R4 = GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 17 T1 (2 − 0,08).10 −3 = = 27,7 KΩ ln 2.C ln 2.0,1.10 −6 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều II.2.3) Khâu đảo tín hiệu đầu vào Dùng IC CM4049 để đảo trạng thái đầu vào U , qua cổng NOT dạng xung đầu trở lại trạng thái ban đầu Tài liệu tham khảo Điện tử công suất Nguyễn Bính – NXB KHKT Điện tử công suất TS Võ Minh Chính - NXB KHKT Phạm Quốc Hải Trần Trọng Minh Phân tích giải mạch điện tử công suất Phạm Quốc Hải Dương Văn Nghi Bài giảng điện tử công suất thầy Võ Minh Chính Truyền Động Điện Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 18 [...]... CMOS CM4049 để đảo trạng thái đầu vào U 3 Như vậy ta thấy qua 4 cổng NOT dạng xung đầu ra trở lại trạng thái ban đầu Sơ đồ khâu đảo trạng thái đầu vào dùng CM4049 GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 14 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Sơ đồ nguyên lý toàn mạch điều khiển động cơ một chiều GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 15 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Giản... đố làm một nhiệm vụ khá quan trọng là chuyến mạch phóng điện Nguyên lý mạch tạo xung dao động dùng IC 555 GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 13 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Khi nối thông nguồn điện, điện áp nguồn Vcc thông qua điện trở R1, D1,RV1 nạp điện cho tụ C2, chân số 6 được nối với chân số 2 nên hai chân này có chung điện áp là điện áp trên tụ C để so sánh với điện áp...Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều CHƯƠNG III: TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN III.1) Chọn Các Khâu Trong Mạch Điều Khiển : III.1.1) Mạch phát xung chủ đạo: Mạch này là mạch phát xung dao động dùng IC555 Mạch nguyên lý như hình vẽ : Đồ thị điện áp xung : GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 11 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Cấu tạo của IC 555: GVHD:... án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Các khối và chức năng bên trong của IC 555 như sau: -Bộ phân áp gồm có 3 điện trở 5k mắc nối tiếp với sai số cực nhỏ tạo thành nối nguồn +Vcc xuống mass cho ra 2 điện thế chuẩn 1/3 Vcc và 2/3 Vcc Bộ phân áp này -OP-AMP (1) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ so sánh V-(l) nhận điện áp chuần 2/3 Vcc, còn ngõ v+(l) thì nối ra ngoài chân 6 Tuỳ thuộc điện. .. Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều Giản đồ dạng sóng của toàn mạch a Điện áp U2 tại chân 2 của IC555 b Điện áp U3 tại chân 3 của IC 555 c Điện áp Ug vào chân G của IRFP460 GVHD: Th.S Trần Ngọc Sơn Page 16 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều III.2 Tính chọn thiết bị II.2.1) Mạch tạo điện áp răng cưa : Từ trên ta có : T = C1.(R1+2R2).ln2 chu kỳ chuyển mạch ; T1 = C1.(R1+R2).ln2... Fip-Flop(F/F) - Mạch Flip-Flop (F/F) là bộ phận chính của mạch điện gốc chuẩn thời gian 555, là loại mạch lưỡng ổn kích một bcn Khi chân Set (S) có điện áp cao thì điện áp này kích đối trạng thái của F/F là ngõ Q lên mức cao và ngõ QD xuống mức thấp Khi ngõ Set đang ở mức cao xuống thấp thì mạch F/F không đồi trạng thái Khi chân Reset (R) có điện áp cao thì điện áp này kích đổi trạng thái của F/F làm ngõ... 1 ln 2.0,1.10 −6 Đồ án: Điện Tử Công Suất Thiết kế Bộ Băm Xung Một Chiều II.2.3) Khâu đảo tín hiệu đầu vào Dùng IC CM4049 để đảo trạng thái đầu vào U 3 , qua 4 cổng NOT dạng xung đầu ra trở lại trạng thái ban đầu Tài liệu tham khảo 1 Điện tử công suất Nguyễn Bính – NXB KHKT 2 Điện tử công suất TS Võ Minh Chính - NXB KHKT Phạm Quốc Hải Trần Trọng Minh 3 Phân tích và giải mạch điện tử công suất Phạm Quốc... C1.(R1+R2).ln2 thời gian nạp của tụ C3; T2 = C1.R2.ln2 thời gian xả của tụ C3; U T=T1+T2 = C1.(R1+2R2).ln2; U RC = CC T1 RC Để phù hợp với yêu cầu của tải là động cơ thì cần có dãy xung vuông có tần số f = 500hz ; 1 1 1 = 0,002 s = 2ms f = => T = = f 500 T T Theo đề tài thì dải điều chỉnh của động cơ là 10/1 => γ = 1/10 ÷ 1 ; γ = 1 T Mặt khác α < γ min = 1 = 0,1 10 Vậy chọn α = 0,04 => T2 = αT = 0,04.2 = 0,08ms... Reset, chân 7 xả điện được nối vào giữa hai điện trở R1 và RV1 tạo đường xả điện cho tụ ( nghĩa là tụ C phóng điện sẽ thông qua RV1 và chân 7 để hoàn thành) Tính toán : T = C1.(R1+2R2).ln2 ; U U RC = CC T1 RC T1 = C1.(R1+R2).ln2 ; T2 = C1.R2.ln2 ; III.1.3) Khâu đảo trạng thái Khâu đảo trạng thái dùng để đảo lại trạng thái của điện áp ra của IC 555 U 3 ngoài ra còn dùng để bảo vệ mạch điều khiển Dùng... điện áp chân số 6 so với điện áp chuẩn 2/3 Vcc mà Op- Amp(l) có điện áp mức cao hay thấp đế làm tín hiệu R (Reset) điều khiển Fip-Flop(F/F) -OP-AMP (2) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ V+(2) nhận điện áp chuấn 1/3 Vcc còn ngõ v (2) thì nối ra ngoài chân 2 Tuỳ thuộc điện áp chân 2 so với điện áp chuẩn 1/3 Vcc mà OpAmp(2) có điện áp mức cao hay thấp đế làm tín hiệu s (Sct) điều khiến Fip-Flop(F/F) -