Khõu ĐBH & FXRC

Một phần của tài liệu Thiết kế bộ điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều sử dụng thyristor (Trang 46 - 51)

b. Nguyờn lý hoạt động

4.2.1Khõu ĐBH & FXRC

a. Sơ đồ

Hỡnh 4.3.Sơ đồ Khõu ĐBH & FXRC

- BA là mỏy biến ỏp đồng bộ để tạo ra tớn hiệu đồng bộ húa

- Điốt D, Transistor Tr1, cỏc điện trở R1,R2,R3,R4, tụ điện C là cỏc phần tử của mạch phỏt điện ỏp răng cưa

- Điện ỏp nguồn xoay chiều cỏp cho sơ đồ chỉnh lưa U1, điện ỏp đồng bộ Udb, điện ỏp 1 chiều cung cấp cho sơ đồ tạo súng răng cưaUcc, điện ỏp đầu ra của sơ đồ Urc.

b. Nguyờn lý hoạt động

Hỡnh 4.4. Đồ thị điện ỏp Khõu ĐBH & FXRC

Ta giả thiết rằng: tại ωt =0 thỡ uđb =0 và bắt đầu chuyển sang nửa chu kỳ dương, tại ωt=0 điện ỏp trờn tụ C đang bằng khụng(uc=0).

Vậy sau thời điểm ωt =0 thỡ uđb> 0( điểm a dương hơn điểm O) nờn trờn D được đặt điện ỏp thuận, D sẽ mở dẫn đến sẽ cú dũng điện từ cuộn thứ cấp BAĐ đi qua R2

và điụt D, nếu bỏ qua sụt điện ỏp rất nhỏ trờn cuộn dõy mỏy biến ỏp đồng bộ húa và trờn điụt D thỡ trờn R2 được đặt điện ỏp bằng toàn bộ s.đ.đ. thứ cấp BAĐ, tức thỡ uđb. Điện sụt trờn R2 lỳc này cú thể dương đặt vào cực phỏt Tr, cũn thế õm đặt vào cực gốc Tr, do vậy mạch gốc- phỏt transitor của Tr bị đặt điện ỏp ngược và Tr khúa( khụng cú dũng cực gúp). Tr khúa thỡ tụ C được nạp tụ nguồn một chiều cung cấp cho sơ đồ cú giỏ trị ổn định là Ucc qua điện trở R3 và biến trở WR. Điện ỏp trờn tuh tăng dần theo biểu thức sau:

uc= Ucc.(1-e-t/τ ) với τ =(R3+WR). C là hằng số thời gian mạch nạp của tụ.

Đến ωt =π thỡ điện ỏp đồng bộ Uđb=0 và bắt đầu chuyển sang nửa chu kỡ õm (điểm a trở nờn õm hơn điểm O). Van D bị đặt điện ỏp ngược và khúa lại. Do vậy, điện ỏp đồng bộ khụng cũn tỏc động đến mạch gốc-phỏt của Tr nữa, lỳc này dưới tỏc động của nguồn cung cấp một chiều qua điện trở định thiờn R1 trong mạch định thiờn theo kiểu phõn ỏp gồm R1 và R2 mà Tr mở. Tr mở thỡ tụ C ngừng nạp và bắt đầu phúng điện qua mạch gúp- phỏt của transitor Tr và điện trở bảo vệ transitor là R4. Người ta tớnh chọn điện trở R1 , R2 và Tr sao cho Tr mở bóo hũa điện trở tổng mạch cực gúp là R3+WR.Vậy tụ C ngừng phúng khi điện ỏp trờn tụ giảm xuống bằng sụt điện ỏp bóo hũa của Tr: uR4≈Ucc.R4/(R3+WR). Sụt điện ỏp bóo hũa trờn

một transitor mở rất nhỏ nờn ta cú thể bỏ qua,mặt khac do R4<<(WR+R3) nờn cũng cú thể bỏ qua sụt ỏp trờn R4 (tức là uR4=0). Như vậy thỡ tụ C sẽ phúng đến điện ỏp bằng khụng (tại ωt=v1) và do Tr vẫn mở nờn điện ỏp trờn tụ vẫn giữ nguyờn giỏ trị bằng khụng cho đến thời điểm ωt=2π. Tại ωt=2π thỡ uđb=0 và lại bắt đầu chuyển sang dương, điụt D lại được đặt điện ỏp thuận nờn lại mở và Tr lại khúa, do vậy tụ C lại được nạp tương tự như từ ωt=0 và sự làm việc của chu kỡ lại lặp lại như chu kỡ vừa xột. Điện ỏp rang cưa đầu ra cũng chớnh là điện ỏp trờn tụ C và dạng điện ỏp ra ur.

c. Tớnh toỏn

Giả thiết: Ucmax=7V, E=12V, f=50Hz Chọn D là loại D ổn ỏp Dz.

Điện ỏp của Dz: UDz<E-Ucmax-1V=4V. Vậy chọn loại BZX79 với điện ỏp là 3V, dũng điện làm việc là (1ữ10)mA

Điện trở 2 2 3 2 12 3 900 10 10 max E U R I . − − − = = = Ω Mặt khỏc 2 2 3 2 12 3 9000 1 10 max E U R I . − − − ≤ = = Ω Chọn R2= 8 kΩ Tớnh R1: 48

3 2 1 6 0 7 20 10 3 0 7 9 38 2 c max 2 0 35 10 7 T U , . , R . , k C.U , . . − − − − = = = = Ω Transitor Tr1 chọn loại BC178 Transitor Tr2 chọn loại BC108 Rb= 20 kΩ 4.2.2 Khõu so sỏnh a. Sơ đồ nguyờn lý

Khõu so sỏnh cú nhiệm vụ so sỏnh cỏc tớn hiệu và phản ỏnh cỏc sai lệch tớn hiệu ở đầu ra. Cỏc thụng số của khối so sỏnh là độ nhạy, điện trở vào, độ ổn định ngưỡng so sỏnh và mức độ tỏc động nhanh của khối . Để Udkcú độ dốc mong muốn ta sử dụng điốt ở cửa ra của khõu so sỏnh để điều khiển cỏc bộ biến đổi dựng thyristor ngày nay người ta thường dựng khuếch đại thuật toỏn. Ở đầu ra của khõu so sỏnh ta nhận được một chuỗi hỡnh chữ nhật dương và õm kế tiếp nhau.

Hỡnh 4.5. Sơ đồ khõu so sỏnh

b.Nguyờn lý hoạt động

Hỡnh 4.6. Đồ thị điện ỏp khõu so sỏnh

Ud=Uđk-Urc

Khi Urc<Uđk thỡ Ud<0 Uss=-Ecc

Khi Urc>Uđk thỡ Ud>0 Uss=+Ecc

4.2.3.Khõu tạo xung.

Hỡnh 4.7. Sơ đồ nguyờn lý khõu tạo xung. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Hỡnh 4.8. Đồ thị điện ỏp khõu tạo xung.

Uss được lấy ở đầu ra của khõu so sỏnh đưa vào lối vào của khõu tạo xung để được xung cú độ rộng như mong muốn và chắc chắn rằng xung phỏt ra để thyristor mở đỳng thời điểm.

Một phần của tài liệu Thiết kế bộ điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều sử dụng thyristor (Trang 46 - 51)