Điều khiển tốc độ động cơ DC dùng Arduino

Báo cáo mơn học GVHD: ThS Hồng Văn Vinh BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - ĐỀ TÀ TIỂU LUẬN MÔN HỌC MÔN THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC DÙNG VI XỬ LÝ GVGD : Th.S Hoàng Văn Vinh Sinh viên thực hiện: Họ tên MSSV Nguyễn Hoài Bảo 2032180051 Nguyễn Tấn Thuận 2032180112 SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hoài Bảo Báo cáo mơn học GVHD: ThS Hồng Văn Vinh TP.Hồ Chí Minh - Tháng Năm 2021 SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hồi Bảo BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN- ĐIỆN TỬ - TIỂU LUẬN MÔN HỌC MÔN THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC DÙNG VI XỬ LÝ GVGD : Th.S Hoàng Văn Vinh Sinh viên thực hiện: Họ tên MSSV Nguyễn Hoài Bảo 2032180051 Nguyễn Tấn Thuận 2032180112 TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG NĂM 2021 NHẬN XÉT BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC DÙNG VI XỬ LÝ Sinh viên thực hiện: Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Tấn Thuận Hoàng Văn Vinh 2032180112 Nguyễn Hoài Bảo 2032180051 Nhận xét Giảng viên: ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… Đánh giá chung: ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… Điểm sinh viên: Nguyễn Tấn Thuận : … /10 Nguyễn Hoài Bảo: … /10 Người nhận xét (Ký tên ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành báo cáo trước hết em xin gửi đến quý thầy, cô giáo Khoa Công nghệ Điện-Điện tử, trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm thành phố Hồ Chí Minh lời cảm ơn chân thành Đặc biệt, em xin gởi đến Thầy Hoàng Văn Vinh, người tận tình giảng dạy, trang bị cho em kiến thức môn học Thiết bị hệ thống tự động kiến thức chuyên ngành tự động hóa, chúng em xin lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Trong trình tìm hiểu đề tài, với kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi thiếu sót cách hiểu sai sót lỗi trình bày Em mong nhận đóng góp ý kiến Thầy để em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt báo cáo đồ án tốt nghiệp tới Em thu nhiều kiến thức quý báu giúp em nhiều trình học làm việc tương lai Em cảm ơn bạn lớp khoa giúp đỡ Sau cùng, em kính chúc q thầy thật dồi sức khỏe, tràn đầy nồng nàn nhiệt huyết với thành công nghiệp cao quý SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hồi Bảo Trang TĨM TẮT ĐỀ TÀI Ngày nay, công nghiệp giới đà phát triển ngày cao, vấn đề tự động điều khiển đặt lên hàng đấu trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ vào sản xuất Nó địi hỏi khả xử lí, mức độ hồn hảo, xác hệ thống ngày cao, để đáp ứng nhu cầu số lượng, chất lượng, thẩm mĩ ngày cao xã hội Do đó, việc học tập nguyên cứu kiến thức ngành điện hiểu rõ Thiết bị hệ thống tự động nhu cầu cần thiết để đáp ứng nhiệm vụ công nghiệp đất nước Với giảng dạy nhiệt tình thầy Hồng Văn Vinh truyền đạt cho chúng em kiến thức chuyên ngành điện Vì chúng em xin trình bày phần kiến thức hiểu biết chúng em sau kết thúc mơn học Thầy, điều khiển tốc độ động DC Arduino  Các nội dung bài: Chương 1: Tổng quan cấu chấp hành Chương 2: Phương án lựa chọn điều khiển, cảm biến module điều khiển Chương 3: Cơ sở lý thuyết phần tử Chương 4: Mạch điện – Sơ đồ kết nối hệ thống điều khiển Chương 5: Mơ chương trình mạch điều khiển Chương 6: Kết luận Trong trình thực làm, nhóm em cố gắng để hoàn thiện cách tốt Nhưng với kiến thức hiểu biết có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót mong thầy đóng góp ý kiến để em hồn thiện đề tài Chúng em chân thành cảm ơn thầy SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hoài Bảo Trang MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hoài Bảo Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH 1.1 Khái quát động DC - Động chiều DC ( DC từ viết tắt "Direct Current Motors") Động điều khiển dòng có hướng xác định hay nói dễ hiểu loại động chạy nguồn điện áp DC- điện áp chiều (Khác với điện áp AC xoay chiều) Đầu dây động thường gồm hai dây (dây nguồn- VCC dây tiếp đất- GND) DC motor động chiều với quay liên tục - Khi cung cấp lượng, động DC bắt đầu quay, chuyển điện thành Hầu hết động DC quay với cường độ RPM cao ( số vòng quay/ phút) Tốc độ không tải động DC khơng giảm tốc đạt từ 1000RPM tới 40.000RPM - Đối với động điện chiều có loại không chổi than (Brussless DC Motor- BLDC) động có chổi than (Brush DC Motor- DC Motor) Do động BLDC thực chất động điện pha khơng đồng đề tài em xét động điện chiều có chổi than SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hoài Bảo Trang Hình 1.1 Động điện chiều có chổi than Hình 1.2 Động điện chiều khơng chổi than SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hoài Bảo Trang 1.1.1 Phân loại động điện chiều - Động điện chiều phân loại theo kích từ thành loại sau: • • • • Kích từ độc lập Kích từ song song Kích từ nối tiếp Kích từ hỗn hợp - Với loại động điện chiều có ứng dụng khác Nhưng thực tế, ta chủ yếu tiếp xúc với loại động DC cơng suất thấp có phần Stator sử dụng nam châm vĩnh cửu nên thông thường khơng cần đến phần kích từ cho động Ta nói đến quan tâm tới kích từ cho động DC nói đến loại động DC công suất lớn, Stator động nam châm vĩnh cửu mà nam châm điện Phần nam châm điện gồm lõi thép kỹ thuật bó dây Để Stator biến thành nam châm điện ta cần phải cấp điện cho phần Startor nó, ta gọi kích từ Như với loại động DC tiếp cận khơng cần phải quan tâm tới "kích từ" 1.1.2 Cấu tạo ngun lí hoạt động a Cấu tạo - Gồm có phần stator( phần cảm), rotor ( phần ứng), phần cổ góp- chỉnh lưu Hình 1.3 Cấu tạo chi tiết động DC với phần than lộ phần rotor dây đồng - Stator động điện chiều thường hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện - Rotor có cuộn dây quấn nối với nguồn điện chiều - Bộ phận chỉnh lưu, có nhiệm vụ đổi chiều dịng điện chuyển động quay SVTH: Nguyễn Tấn Thuận- Nguyễn Hoài Bảo Trang 10 ... GND) DC motor động chiều với quay liên tục - Khi cung cấp lượng, động DC bắt đầu quay, chuyển điện thành Hầu hết động DC quay với cường độ RPM cao ( số vịng quay/ phút) Tốc độ khơng tải động DC. .. bên đặt vào động Sức điện động tương tự sức điện động phát động sử dụng máy phát điện (như lúc ta nối điện trở tải vào đầu động cơ, kéo trục động ngẫu lực bên ngoài) Như điện áp đặt động bao gồm... khơng giảm tốc đạt từ 1000RPM tới 40.000RPM - Đối với động điện chiều có loại khơng chổi than (Brussless DC Motor- BLDC) động có chổi than (Brush DC Motor- DC Motor) Do động BLDC thực chất động điện