CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VI XỬ LÝ HỌ CMOS
AT89C51
I.1.1. Giới thiệu họ MCS-51:
MCS-51 là họ IC vi điều khiển do hãng Intel sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ là 8051 và 8031. Các sản phẩm MCS-51 thích hợp cho những ứng dụng điều khiển. Việc xử lý trên Byte và các toán số học ở cấu trúc dữ liệu nhỏ được thực hiện bằng nhiều chế độ truy xuất dữ liệu nhanh trên RAM nội. Tập lệnh cung cấp một bảng tiện dụng của những lệnh số học 8 Bit gồm cả lệnh nhân và lệnh chia. Nó cung cấp những hổ trợ mở rộng trên chip dùng cho những biến một Bit như là kiểu dữ liệu riêng biệt cho phép quản lý và kiểm tra Bit trực tiếp trong điều khiển và những hệ thống logic đòi hỏi xử lý luận lý.
8951 là một vi điều khiển 8 Bit, chế tạo theo công nghệ CMOS chất lượng cao, công suất thấp với 4 K EPROM (Flash Programmable and erasable read only memory). Thiết bị này được chế tạo bằng cách sử dụng bộ nhớ không bốc hơi mật độ cao của ATMEL và tương thích với chuẩn công nghiệp MCS-51 về tập lệnh và các chân ra. EPROM ON-CHIP cho phép bộ nhớ lập trình được lập trình trong hệ thống hoặc bởi một lập trình viên bình thường. Bằng cách kết hợp một CPU 8 Bit với một EPROM trên một Chip đơn, ATMEL AT89C51 là một vi điều khiển mạnh (có công suất lớn) mà nó cung ấp một sự linh động cao và giải pháp về giá cả đối với nhiều ứng dụng vi điều khiển.
AT89C51 cung cấp những đặc tính chuẩn như sau: 4 KB bộ nhớ chỉ đọc có thể xóa và lập trình nhanh (EPROM), 128 Byte RAM, 32 đường I/O, 2 TIMER/COUNTER 16 Bit, 5 vectơ ngắt có cấu trúc 2 mức ngắt, một Port nối tiếp bán song công, 1 mạch dao động tạo xung Clock và bộ dao động ON-CHIP. Thêm vào đó, AT89C51 được thiết kế với logic tĩnh cho hoạt động đến mức không tần số và hỗ trợ hai phần mềm có thể lựa chọn những chế độ tiết kiệm công suất, chế độ chờ (IDLE MODE) sẽ dừng CPU trong khi vẫn cho phép RAM, timer/counter, port nối tiếp và hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động. Chế độ giảm công suất sẽ lưu nội dung RAM nhưng sẽ treo bộ dao động làm mất khả năng hoạt động của tất cả những chức năng khác cho đến khi Reset hệ thống.
Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau:
-4 KB bộ nhớ có thể lập trình lại nhanh, có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi xoá.
-Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz.
-3 mức khóa bộ nhớ lập trình.
-2 bộ Timer/counter 16 Bit.
-128 Byte RAM nội.
-4 Port xuất /nhập I/O 8 bit.
-Giao tiếp nối tiếp.
-64 KB vùng nhớ mã ngoài.
-64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại.
-Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn).
-210 vị trí nhớ có thể định vị bit.
-4 s cho hoạt động nhân hoặc chia.
106 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2413 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế ổn áp xoay chiều dùng Vi xử lý, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
song song sang noái tieáp ñeå truyeàn ñi treân chaân TxD vaø ôû phía thu seõ coù söï chuyeån ñoåi töø noái tieáp sang song song.
Coù hai thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät ñöôïc söû duïng cho port noái tieáp laø SBUF vaø SCON . thanh ghi SBUF coù ñòa chæ 99H thaät söï laø hai thanh ghi, moät duøng ñeå load data ñeå truyeàn ñi, vaø moät duøng ñeå nhaän data vaøo. Thanh ghi SCON duøng cho vieäc ñieàu khieån hoaït ñoäng thu phaùp noái tieáp.
2.Thanh ghi SCON:
BIT
KYÙ HIEÄU
ÑÒA CHÆ
CHÖÙC NAÊNG
SCON.7
SM0
9FH
Thieát laäp mode laøm vieäc cho port noái tieáp
(cho ôû baûng sau)
SCON.6
SM1
9EH
SCON.5
SM2
9DH
Cho pheùp truyeàn thoâng ña xöû lyù
SCON.4
REN
9CH
Cho pheùp thu. Ñaët leân 1 khi thu kyù töï
SCON.3
TB8
9BH
Phaùt bit thöù 8 bit thöù 9 . Bit naøy ñöôïc xoaù hoaëc ñaët baèng meàm
SCON.2
RB8
9AH
Bit thöù 8 hay bit thöù 9 ñöôïc ñaët trong RB8
SCON.1
TI
99H
Côø ngaét phaùt set leân 1 sau khi 1 kyù töï ñöôïc truyeàn
SCON.0
RI
98H
Côø ngaét thu set leân 1 sau khi nhaän xong 1 kyù töï
3. Caùc mode cuûa port noái tieáp:
SM0 SM1
MODE
CHÖÙC NAÊNG
BAUD RATE
0 0
0
Shift Register
Coá ñònh ( fck ¸ 12 )
0 1
1
8-bit UART
Thay ñoåi set bôûi timer
1 0
2
9-bit UART
Coá ñònh fck¸12 or ¸24
1 1
3
9-bit UART
Coá ñònh set bôûi timer
3.1 8-Bit Shift Register (mode 0):
ÔÛ mode 0 chaân RxD duøng ñeå truyeàn hoaëc nhaän data coøn chaân TxD xuaát ra xung clock. Cöù moät xung clock seõ coù moät bit ñöôïc nhaän hay truyeàn,taàn soá clock = fck ¸12 (baud rate ñöôïc coá ñònh). Vieäc truyeàn ñöôïc thöïc hieän baèng leänh xuaát data ra SBUF coøn vieäc nhaän data chæ cho pheùp khi REN = 1 , RI = 0 vaø duøng leänh ñoïc data töø SBUF veà.
3.2 8- Bit UART ( Mode 1):
ÔÛ mode naøy data ñöôïc truyeàn theo noái tieáp,coù 10 bit ñöôïc truyeàn ñi treân ñöôøng TxD bao goàm 1 bit start, 8 bit data, 1 bit stop. Baud rate ñöôïc xaùc ñònh baèng toác ñoä traøn timer 1. vieäc truyeàn vaø nhaän data gioáng nhö treân.
9 –Bit UART baud rate coá ñònh ( Mode 2):
ÔÛ mode naøy coù 11 bit ñöôïc truyeàn hoaëc nhaän bao goàm : 1 bit start, 8 bits data, bit thöù 9 coù ñöôïc laäp trình vaø 1 bit stop. Phía truyeàn, bit thöù 9(coù theå duøng laøm parity bit ) ñöôïc ñaët trong TB8 cuûa SCON. Phía thu bit thöù 9 naøy ñöôïc ñaët trong RB8. Baud rate = fck ¸ 32 hoaëc baèng fck ¸64.
9-Bit UART baudrate thay ñoåi ( Mode 3):
Mode 3 naøy gioáng mode 2 chæ khaùc laø baud rate thay ñoåi vaø ñöôïc xaùc ñònh baèng toác ñoä traøn timer 1.
CHÖÔNG II: ÑIEÀU KHIEÅN ÑOÄNG CÔ MOÄT CHIEÀU
II.1 NHÖÕNG KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN VEÀ TRUYEÀN ÑOÄNG ÑIEÄN
1.Caáu truùc chung vaø phaân loaïi:
Heä thoáng ñieän cô thöïc hieän hai chöùc naêng:
-Bieán ñoåi naêng löôïng ñieän thaønh naêng löôïng cô hoaëc ngöôïc laïi.
-Ñieàu khieån quaù trình bieán ñoåi naêng löôïng ñoù.
Vì vaäy thöôøng goàm hai heä thoáng con ( hai phaàn, hai maïch):
-Heä thoáng maïch ñoäng löïc ( maïch ñoäng löïc ).
-Heä thoáng ñieàu khieån ( maïch ñieàu khieån ).
Heä thoáng ñoäng löïc bao goàm :
Boä bieán ñoåi.
Ñoäng cô.
Cô caáu truyeàn löïc hoaëc bieán toác.
Maùy saûn xuaát.
Heä thoáng ñieàu khieån bao goàm:
Caùc thieát bò caûm bieán.
Caùc thieát bò ño löôøng.
Caùc boä ñieàu chænh.
Tín hieäu ñieàu khieån ( tín hieäu ñaët ).
2.Phaân loaïi :
Tuyø thuoäc vaøo muïc ñích:
*Theo ñoäng cô truyeàn ñoäng : Truyeàn ñoäng ñoäng cô ñieän moät chieàu, truyeàn ñoäng ñoäng cô xoay chieàu, truyeàn ñoäng ñoäng cô böôùc..
*Theo tín hieäu ñieàu khieån : Truyeàn ñoäng töông töï,truyeàn ñoäng ñieän soá, truyeàn ñoäng töông töï soá.
*Theo thuaät ñieàu khieån: Truyeàn ñoäng ñieàu chænh thích nghi,truyeàn ñoäng ñieàu chænh vectô, truyeàn ñoäng ñieàu chænh voâ höôùng.
*Theo nhieäm vuï chung cuûa heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän:
Heä ñieàu chænh töï ñoäng truyeàn ñoäng ñieän duy trì löôïng ñaët tröôùc khoâng ñoåi ( u, i…).
Heä tuøy ñoäng : Heä truyeàn ñoäng ñieàu chænh vò trí caàn ñieàu khieån truyeàn ñoäng theo löôïng ñaët tröôùc bieán thieân tuøy yù ( truyeàn ñoäng qua anten , rada…).
Heä ñieàu khieån theo chöông trình: Heä ñieàu khieån vò trí ñaïi löôïng ñieàu khieån tuaân theo chöông trình ñaët tröôùc.
II.2 KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ ÑAËC TÍNH CÔ CUÛA TRUYEÀN ÑOÄNG ÑIEÄN:
Ñaëc tính cô laø quan heä giöõa toác ñoä vaø moment cuûa truyeàn ñoäng ñieän.
Ñoái töôïng ñieàu khieån thöôøng laø ñoäng cô hoaëc laø cô caáu saûn xuaát (taûi).
Ñoäng cô truyeàn chuyeån ñoäng cho cô caáu ( taûi ), hay ñoäng cô mang taûi, vì vaäy phaûi coù söï phuø hôïp giöõa ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô vaø ñaëc tính cô cuûa taûi khi thieát keá heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän.
Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän: w =f (M ).
Ñaëc tính cô cuûa cô caáu taûi : w = f (Mc ).
w : toác ñoä ñoäng cô.
M : moment ñoäng cô.
Mc : moment taûi ñaõ qui veà truïc ñoäng cô.
Ñoä cöùng ñaëc tính cô:
Thöïc teá quan heä w =f (M ) vaø w = f (Mc ) coù nhieàu daïng khaùc nhau.
Ñeå ñaùnh giaù vaø phaân bieät chuùng ngöôøi ta ñöa ra khaùi nieäm ñoä cöùng ñaëc tính ñoäng cô :
Ñoä cöùng ñaëc tính ñoäng cô ==.
Ñoä cöùng ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô : b =DM/ Dw =dM /dw .
Ñoä cöùng ñaëc tính cô cuûa taûi : bc =DMc/ Dw =dMc /dw .
2.1.Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô :
w
0
M
1
2
3
4
Caên cöù vaøo b chia laøm 4 loaïi :
w
0
M
4
2
3
4
Ñaëc tính cô cöùng tuyeät ñoái b =¥.
Ñöôøng 1 ñoäng cô ñoàng boä.
Ñaëc tính cô cöùng b lôùn , M bieán thieân lôùn , w bieán thieân nhoû ( ñöôøng 2).
Ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp, phaàn laøm vieäc ñoäng cô khoâng ñoàng boä.
Ñaëc tính cô meàm b nhoû , M bieán thieân nhoû, w bieán thieân lôùn ( ñöôøng 3).
Ñoäng cô kích töø noái tieáp, phaàn khoâng laøm vieäc cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä.
Ñaëc tính cô meàm tuyeät ñoái : b = 0 ( ñöôøng 4) ñöôïc taïo ra trong quaù trình ñieàu khieån toác ñoä khi giöõ M = constant trong quaù trình ñieàu chænh.
2.2.Ñaëc tính cô caáu (taûi):
Baèng thöïc nghieäm coù daïng toång quaùt nhö sau:
Mc= Mco + ( Mcdm – Mco ).(w /wdm)x.
Mco moment masat.
Mc moment ôû toác ñoä w.
Mcdm moment ôû w = wdm.
X ñaëc tröng söï thay ñoåi moment theo w : x0, x=0.
X=0, Mc = Mcdm , Mc khoâng phuï thuoäc vaøo w, bc = 0: meàm tuyeät ñoái (1).
X =1, Mc tuyeán tính toác ñoä( Fme ; Ikt = constant ; Rkt = constant)(2).
X=2,Mc tæ leä bình phöông toác ñoä: quaït gioù, bôm ly taâm, chaân vòt taøu thuyû… (3).
X =-1, Mc tæ leä nghòch vôùi w : maùy tieän, maùy chuoát, maùy quaán daây… ( 4 ).
2.3.Caùc traïng thaùi laøm vieäc cuûa truyeàn ñoäng ñieän:
Traïng thaùi laøm vieäc cuûa truyeàn ñoäng ñieän ñöôïc xaùc ñònh bôûi phöông trình caân baèng naêng löôïng:
Pd = Pc + DP.
Caên cöù vaøo phöông trình caân baèng naêng löôïng ñoäng cô coù caùc traïng thaùi laøm vieäc nhö sau:
Khoâng taûi : Pd>0, Pc=0, DP = Pd.
Coù taûi : Pd>0, Pc>0, DP = Pd –Pc.
2.4.Ñoäng hoïc truyeàn ñoäng ñieän:
a.Phaàn cô cuûa truyeàn ñoäng ñieän bao goàm:
Phaàn quay cuûa ñoäng cô ( roto, phaàn öùng): sinh ra cô naêng hoaëc nhaän laïi cô naêng.
Caùc cô caáu truyeàn löïc hoaëc bieán toác:
-Truyeàn chuyeån ñoäng töø ñoäng cô ñeán boä phaän laøm vie65ccua3 maùy saûn xuaát.
-Bieán ñoåi toác ñoä vaø daïng chuyeån phuø hôïp vôùi boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát.
-Boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát : bieán cô naêng thaønh coâng höõu ích hoaëc sinh ra cô naêng.
b.Qui ñoåi caùc khaâu cô khí cuûa truyeàn ñoäng ñieän:
Phaàn cô cuûa truyeàn ñoäng ñieän bao goàm moät soá khaâu cô khí vaø coù theå chöùa nhieàu phaàn töû coù moment quaùn tính hoaëc khoái quaùn tính khaùc nhau.Ñieåm ñaët cuûa löïc vaø moment treân caùc phaàn töû cuõng khaùc nhau.
Ñeå moâ taû phöông trình chuyeån ñoäng cuûa heä ngöôøi ta thöôøng qui ñoåi caùc ñaïi löôïng cô hoïc veà moät ñieåm naøo ñoù trong khoâng gian.Trong truyeàn ñoäng ñieän ñoái töôïng ñieàu khieån thöôøng laø ñoäng cô hoaëc boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát.Vì vaäy ngöôøi ta thöôøng qui ñoåi caùc ñaïi löôïng cô hoïc veà truïc ñoäng cô hoaëc boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát, ta xeùt tröôøng hôïp qui ñoåi caùc ñaïi löôïng cô hoïc veà truïc ñoäng cô.
Nguyeân taéc qui ñoåi :
Ñaûm baûo quaù trình naêng löôïng cuûa heä tröôùc vaø sau qui ñoåi khoâng ñoåi.
ba.Qui ñoåi moment caûn veà truïc ñoäng cô:
Giaû söû toác ñoä ñoäng cô w; toác ñoä cô caáu wcc ; moment caûn taùc duïng leân cô caáu Mcc. Boä phaän truyeàn löïc hoaëc bieán toác coù hieäu suaát h;
w/wcc = I tæ soá truyeàn.
Theo nguyeân taéc caân baèng naêng löôïng ta coù:
Mcw =Mcwcc/h
Mc = Mcc/ hI .
bb. Qui ñoåi löïc caûn veà truïc ñoäng cô:
Töông tö:
Mc = Fccvcc/ hw
Mc = Fccr/h .
Trong ñoù:
Mc moment caûn qui ñoåi veà truïc ñoäng cô.
r = vcc/ w baùn kính qui ñoåi löïc phuï taûi veà truïc ñoäng cô.
bc. Qui ñoåi moment quaùn tính, khoái quaùn tính veà truïc ñoäng cô:
Giaû söû:
Ñoäng cô coù Jd , w. Heä coù q chuyeån ñoäng quay. Vôùi Jk; wk laø moment quaùn tính vaø toác ñoä phaàn töû thöù k, l phaàn töû chuyeån ñoäng thaúng vôùi mp; vp laø khoái quaùn tính vaø toác ñoä cuûa phaàn töû thöù p.
Ñoäng naêng cuûa heä tröôùc vaø sau khi qui ñoåi khoâng ñoåi ta coù:
Jd w2 + Jk wk2 + mp vp2 = J w2 .
J = Jd + Jk/ik2 + mp rp2 .
J moment quaùn tính töông ñöông cuûa heä( Kgm2), m(Kg).
c.Phöông trình chuyeån ñoäng cuûa truyeàn ñoäng ñieän:
Theo quan ñieåm caân baèng naêng löôïng :
Coâng suaát ñoäng cô sinh ra caân baèng vôùi coâng suaát phuï taûi vaø coâng suaát ñoäng do ñoäng naêng heä sinh ra.
P = Pc + Pdm .
Heä quay:
Wdm = J w2 .
J = f(a ) vôùi a laø goùc quay.
Pdm = Wdm = Jw + w2 .
P – Pc = Jw + w2 .
M – Mc = J + w = J + w2.
Neáu J = constant
M – Mc = J .
Heä chuyeån ñoäng thaúng :
F – Fc = m+v2.
Neáu m = constant :
F – Fc = m.
F ,Fc(N); m(Kg); l(m); M,Mc(Nm).
d.Ñieàu kieän tónh cuûa heä truyeàn ñoäng ñieän:
w
A
B
Mc
0
M
M
Khi =0 M= Mc : ñieåm laøm vieäc tónh.
Ñieåm laøm vieäc tónh laø giao ñieåm cuûa ñaëc tính cô w = f(M) vaø ñaëc tính cô cuûa taûi w = f(Mc).
Ñieàu kieän oån ñònh cuûa dieåm laøm vieäc tónh :
bc> b.
A: oån ñònh ;
B: khoâng oån ñònh.
II.3 ÑIEÀU CHÆNH TOÁC ÑOÄ ÑOÄNG CÔ DC:
Ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô laø chuû ñoäng thay ñoåi toác ñoä toác ñoä ñoäng cô theo yù muoán cuûa ngöôøi hoaëc thieát bò ñieàu khieån sao cho phuø hôïp vôùi quaù trình coâng ngheä cuûa boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát.
Ñeå thay ñoåi toác ñoä laøm vieäc cuûa boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát coù theå thöïc hieän baèng hai phöông phaùp sau:
-Thay ñoåi tæ soá truyeàn löïc hoaëc bieán toác ñaët giöõa ñoäng cô vaø boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát.
-Thay ñoåi toác ñoä ñoäng cô.
3.1. Ñaëc tính cô ñoäng cô ñieän DC:
3.1.1.Phöông trình caân baèng ñieän aùp vaø moment ñoäng côDC:
Sô ñoà töông ñöông cuûa caùc loaïi ñoäng cô:
Iö
+
-
-
+
A1
A2
+
-
F1
F2
Ikt
(b) Kích töø song song
Vkt
V
Iö
+
-
-
+
A1
A2
+
-
F1
F2
Ikt
(a) Kích töø ñoäc laäp
(c) Kích töø noái tieáp
-
+
A1
A2
V
Iö
+
-
S1
S2
F2
F1
(d) Kích töø hoån hôïp
-
A2
V
+
-
A1
Iö
S1
S2
+
Daây quaán phaàn öùng quay trong töø tröôøng do doøng kích töø taïo neân caûm öùng söùc ñieän ñoäng:
Eö = wLökik .
Truïc töø tröôøng daây quaán kích töø vaø truïc töø tröôøng do doøng ñieän phaàn öùng taïo neân vuoâng goùc vôùi nhau neân khoâng taïo neân ñieän aùp hoã caûm trong hai daây quaán.Vì vaäy phöông trình caân baèng ñieän aùp ñoäng cô ñieän moät chieàu ôû daïng ma traän nhö sau:
uk rk + pLk 0 ik
uö wLök rö +pLö iö
Lö , Lk : ñieän caûm daây quaán phaàn öùng vaø daây quaán kích töø.
rö, rk : ñieän trôû daây quaán phaàn öùng vaø daây quaán kích töø.
Lök : ñieän caûm töông hoã giöõa töø tröôøng vaø söï quay cuûa loõi phaàn öùng.
Bieåu thöùc Lök :
Lök = Wö Wk/Rm.
Wö ,Wk: soá voøng daây töông ñöông daây quaán phaàn öùng vaø daây quaán kích töø.
Rm : töø trôû.
Lök ik = ik Wö Wk/Rm.
f = ik Wk/Rm.
Laø töø thoâng döôùi moãi cöïc töø.
Eö = wLökik = Wöfw = Kfw = Kvw.
K= PN/2pa.
Kv = Lökik = Wöf.
p: soá ñoâi cöïc .
N : soá thanh daãn taùc duïng cuûa phaàn öùng.
a: soá ñoâi maïch nhaùnh song song.
Moment ñieän töø ñoäng cô ñieän moät chieàu tính theo coâng thöùc sau:
M = Lökikiö= Wöfiö = Kv iö= Kf iö.
Ñaëc tính cô ñoäng cô ñieän DC kích töø ñoäc laäp:
ÔÛ traïng thaùi tónh phöông trình caân baèng ñieän aùp maïch phaàn öùng vaø maïch kích töø coù daïng sau:
Uk = Rkik.
Uö = Röiö + wLökik.
Rk = rk +rkf.
rkf: ñieän trôû phuï noái vaøo maïch kích töø.
Rö = rö + röf .
röf: ñieän trôû phuï noái vaøo maïch phaàn öùng.
Uö = Röiö + Kvw = Röiö + Kfw .
Phöông trình ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp:
w = (Uö- Röiö)/ Kf
= (Uö- Röiö)/ Kv.
w = Uö/ Kf -MRö/ (Kf)2.
w = w0 – M/ .
w0: toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng m =0.
b : ñoä cöùng ñaëc tính cô.
w - w0 =Dw .
w
w0
0
M
ñoä giaûm toác hay ñoä suït toác do taûi gaây neân.
Khi uö = constant; b haèng soá ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp laø ñöôøng thaúng.
Ñaëc tính cô ñoäng cô ñieän DC kích töø song song:
ÔÛ traïng thaùi tónh phöông trình caân baèng ñieän aùp:
Uö = Rkik.
ÔÛ traïng thaùi tónh phöông trình caân baèng doøng ñieän:
In = Iö + Ik.
Phöông trình ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu kích töø song song:
M = (Lök Uö2).(1- Lökw/Rk)/(RöRk).
w = Rk/ Lök – RöM/( LökIk)2 = Rk/ Lök - RöM/ Kv2
= Rk/ Lök - RöM/ (Kf)2.
w
w0
0
M
Khi Uö = constant ñaëc tính cô ñoäng cô moät chieàu kích töø song song laø ñöôøng thaúng.
Ñaëc tính cô ñoäng cô ñieän DC kích töø noái tieáp:
ÔÛ traïng thaùi tónh phöông trình caân baèng ñieän aùp vaø doøng ñieän:
Ut = Uö + Uk.
Iö = Ik.
Uö= Röiö + wLökik.
Uk. = RkIk.
Ut = (Rö +Rk+wLök)iö.
Töø M= Lökik2
Phöông trình ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp:
M =( Lök Ut2)/ (Rö +Rk+wLök)2.
Ñaëc tính cô ñoäng cô moät chieàu kích tö noái tieáp laø ñöôøng cong.
Ñaëc tính cô ñoäng cô ñieän DC kích töø hoãn hôïp:
Goàm hai maïch kích töø moät maïch song song vaø moät maïch noái tieáp vôùi maïch phaàn öùng.
Phöông trình caân baèng ñieän aùp ñoäng cô ñieän moät chieàu ôû daïng ma traän nhö sau
uks rks + pLks +- pl 0 iks
ut wLöks+- pl +- wLök +Rk +plk rö +pLö ik
iö
l ñieän caûm töông hoã giöõa doøng quaán kích töø song song vaø noái tieáp.
Theo maïch töông ñöông:
Ut = Uks = Uö +Uk .
it = iks +iö.
ik = iö.
ÔÛ traïng thaùi tónh sau caùc bieán ñoåi ta ñöôïc phöông trình sau:
Ut =(+-wLök +Rk +Rö)Iö/ (1- wLöks/ Rks).
Moment ñieän töø ñoäng cô moät chieàu kích töø hoãn hôïp tính theo coâng thöùc sau:
M = LöksIksIö + - LökIkIö .
Ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu kích töø hoãn hôïp coù daïng sau:
LöksUt2(1- wLöks/ Rks) LöksUt2(1- wLöks/ Rks)2
M = + -
(+-wLök +Rk +R ö)Rks (+-wLök +Rk +R ö) 2
w
w0
2
1
0
M
Khaùc vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp, ñoäng cô moät chieàu kích töø hoãn hôïp coù toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng vaø meàm hôn ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp neáu ft =fks+fk ñöôøng 1 vaø b>0 neáu ft =fks-fk ñöôøng 2.
Aûnh höôûng caùc tham soá ñeán ñaëc tính cô ñoäng cô moät chieàu:
Aûnh höôûng ñieän trôû maïch phaàn öùng khi Ut(Uö) = constant; Uk=constant.
Neáu noái theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng thì :
Ñoái vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp, ñoäng cô moät chieàu kích töø song song, ñoäng cô moät chieàu kích töø hoãn hôïp toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng baèng haèng soá.
w0 = Uö/ Kf = Uö/ LökIk= constant.
(ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp ).
w0 = Rök/ Lök = Röks/ Löks = constant.
(ñoäng cô moät chieàu kích töø song song, ñoäng cô moät chieàu kích töø hoãn hôïp ).
Ñoä cöùng ñaëc tính ñoäng cô b= - (Kf )2/(Rö +röf) giaûm neân ñaëc tính cô meàm hôn ñaëc tính cô töï nhieân ( ñaüc tính cô öùng vôùi
Uö=Ut=Uöñm; Rö=rö;f=fñm).
Ñoà thò ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu ñöôïc bieåu dieãn nhö sau:
w
Röf=0
Röf taêng
0
M
( hình a)
w
Röf =0
Röf taêng
0
M
(hình b)
w
Röf taêng
Röf =0
0
M
( hình c)
w
0
M
Röf taêng
Röf =0
( hình d)
Ñoà thò ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu khi taêng ñieän trôû phuï maïch phaàn öùng:
-Ñoäc laäp.
-Song song.
-Noái tieáp.
-Hoãn hôïp.
b.Aûnh höôûng ñieän aùp phaàn öùng: Uö , Ut
Khi bieán thieân ñieän aùp phaàn öùng:
Uö ñoái vôùi ñoäng cô kích töø ñoäc laäp.
Ut ñoái vôùi ñoäng cô kích töø noái tieáp.
Ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp:
w0 = Uö/ Kfñm giaûm
b = (Kfñm)2/ Rö =constanst.
Ñaëc tính ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp khi ñieän aùp phaàn öùng giaûm laø caùc ñöôøng thaúng song song ñöôïc bieåu dieãn nhö hình veõ sau:
0
M
w
w0
Uöñm
Uö giaûm
Ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp:
Ut giaûm daãn ñeán töø thoâng f giaûm vaø giaûm ñaëc tính cô meàm ñöa ñeán toác ñoä giaûm.
w
Uö giaûm
0
M
Ñaëc tính cô ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp khi Ut giaûm nhö hình veõ sau:
Aûnh höôûng cuûa töø thoâng khi ñieän trôû vaø ñieän aùp phaàn öùng khoâng ñoåi:
w0 = Uö/ Kf taêng;
= (Kf)2/ Rö giaûm khi töø thoâng f giaûm, ñaëc tính cô meàm hôn ñaëc tính cô töï nhieân ñoái vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp.
Ñoà thò ñaëc tính cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp vaø kích töø noái tieáp nhö hình veõ sau:
w
w0
fñm
f giaûm
f giaûm
0
M
w
0
M
f giaûm
Ñoái vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp töø thoâng giaûm ôû vuøng M nhoû toác ñoä taêng ôû vuøng M lôùn toác ñoä giaûm.
Ñoái vôùi ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp f giaûm toác ñoä ñoäng cô taêng.
Ñaëc tính cô trong caùc traïng thaùi haõm:
Trong caùc traïng thaùi haõm toác ñoä vaø moment ñoäng cô ngöôïc chieàu nhau
.Moment ñoäng cô caûn chuyeån ñoäng cuûa ñoäng cô.
Trong caùc traïng thaùi haõm ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä maùy phaùt.
a.Caùc traïng thaùi haõm ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp:
Ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp coù ba traïng thaùi haõm:
Haõm taùi sinh:
Haõm taùi sinh xaûy ra khi toác ñoä ñoäng cô w lôùn hôn toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng w0. Söùc ñieän ñoäng ñoäng cô lôùn hôn ñieän aùp phaàn öùng ñoäng cô: Eö = Kfw= wLökIk > Uö , doøng ñieän phaàn öùng ñoåi chieàu, ñoäng cô laøm vieäc nhö moät maùy phaùt song song vôùi löôùi ( nguoàn) cung caáp naêng löôïng ñieän töø cho taûi khaùc.
Doøng ñieän phaàn öùng:
Iö =(Uö – Eö)/ Rö <0.
M = KfIö <0.
M coù taùc duïng haõm ñoäng cô.
Khi M = Mc heä thoáng laøm vieäc xaùc laäp ôû w>w0.
Phöông trình ñaëc tính ñoäng cô ôû traïng thaùi haõm taùi sinh:
w = U/ Kf - MRö / (Kf )2
= Uö/ Kv - MRö/ (Kv)2
vôùi M w0 nhö hình sau ôû goùc phaàn tö thöù hai.
w
w0
Mc
0
M
Thöïc teá haõm taùi sinh xaûy ra trong caùc tröôøng hôïp sau:
- Trong moät soá phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä, khi ñieàu chænh töø toác ñoä cao xuoáng toác ñoä thaáp ví duï nhö phöông phaùp ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng. Ñieåm laøm vieäc cuûa heä seõ chuyeån töø ñaëc tính cô öùng vôùi Uö lôùn xuoáng ñaëc tính cô öùng vôùi Uö nhoû , coù toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng nhoû hôn toác ñoä laøm vieäc öùng vôùi ñaëc tính cô tröôùc bieåu dieãn nhö hình sau: ñoaïn Bw0 traïng thaùi haõm taùi sinh.
w
w0
Uö=Uöñm
Uö<Uöñm
0
M
Khi Mc coù tính chaát theá naêngtrong caùc cô caáu naâng haï : Khi naâng taûi ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô . Khi haï taûi phaûi ñaûo chieàu ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô.Ñoäng cô chuyeån sang traïng thaùi haõm ngöôïc.
Ñeå haïn cheá doøng ñieän phaàn öùng phaûi noái theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng. ÔÛ goùc phaàn tö thöù hai M taùc ñoäng ngöôïc chieàu w (M0) toác ñoä ñoäng cô giaûm daàn ñeán w=0 vaø ñöôïc taêng toác theo chieàu ngöôïc w<0 ; M<0 ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô trong goùc phaàn tö thöù ba.Ñoäng cô tieáp tuïc taêng toác theo chieàu ngöôïc (aâm) döôùi taùc duïng cuûa M,Mc cho ñeán M=Mc ñoäng cô laøm vieäc xaùc laäp ôû goùc phaàn tö thöù tö.
Haõm ngöôïc:
ÔÛ traïng thaùi naøy ñoäng cô nhaän cô naêng töø caùc cô caáu chuyeån ñoäng cuûa boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát vaø ñieän naêng töø nguoàn bieán thaønh nhieät naêng treân ñieän trôû maïch phaàn öùng.
E
Rh
+
-
Iö
A1
A2
F1
F2
+
-
Ñoäng cô DC kích töø ñoäc laäp
+
-
S1
S2
A2
V
Iö
+
-
E
Haõm ngöôïc duøng ñeå döøng nhanh ñoäng cô.Coù theå xaûy ra haõm ngöôïc trong caùc tröôøng hôïp sau:
Khi taûi coù tính chaát theá naêng:
Trong caùc cô caáu naâng haï :
Khi naâng taûi ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô. Khi haï taûi phaûi ñaûo chieàu ñoäng cô . Ñieàu naøy coù theå thöïc hieän baèng caùch theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng sao cho moment ngaén maïch cuûa ñoäng cô nhoû hôn moment taûi, toác ñoä ñoäng cô giaûm daàn töø w ñeán 0 vaø ñaûo chieàu cho ñeán khi M=Mc ñoäng cô laøm vieäc xaùc laäp ôû ñieåm öùng vôùi w=wc <0.
w
w0
wc
0
M
Phöông trình ñaëc tính cô ôû traïng thaùi naøy gioáng phöông trình ñaëc tính cô ôû cheá ñoä ñoäng cô w =w0 – M/|b|.
Ñaûo chieàu quay ñoäng cô baèng phöông phaùp ñaûo chieàu ñieän aùp phaàn öùng:
Ñoäng cô ñang laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô muoán döøng ñoäng cô ta ñaûo chieàu ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng.
Doøng ñieän ñoäng cô tính theo bieåu thöùc:
Iö = -(Uö – E)/Rö
Ñaûo chieàu vaø coù trò soá lôùn, ñeå haïn cheá doøng ñieän phaûi theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng ñeå:
Iö <= (2..2.5)Iöñm.
Moment ñoäng cô M=KfIö <0 ñoäng cô giaûm daàn toác ñoä töø w ñeán 0,
taïi w = 0 ñoäng cô phaûi ñöôïc caét khoûi nguoàn.
Phöông trình ñaëc tính cô ñoäng cô moät chieàu khi ñaûo chieàu ñieän aùp phaàn öùng:
w =-w0 – M/|b|.
M<0.
Haõm ñoäng naêng:
Ôû traïng thaùi naøy ñoäng cô nhaän cô naêng töø caùc cô caáu chuyeån ñoäng cuûa boä phaän laøm vieäc cuûa maùy saûn xuaát bieán thaønh nhieät naêng tieâu thuï treân ñieän trôû maïch phaàn öùng. Haõm ñoäng naêng duøng ñeå döøng nhanh ñoäng cô.
Haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp:
Ikt
F1
F2
+
-
-
+
V
E
A1
A2
(a) : Cheá ñoä ñoäng cô
Iö
Ikt
F1
F2
+
-
E
A1
A2
(b): Haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp
Iö
+
-
Giöõ nguyeân chieàu doøng ñieän kích töø nhö cheá ñoä ñoäng cô.
Caét phaàn öùng khoûi nguoàn vaø ñoùng qua ñieän trôû phuï ñeå haïn cheá doøng ñieän phaàn öùng.
Doøng ñieän phaàn öùng:
Iö = -Eö/( Rö+rf).
M = KfIö <0 ñoäng cô bò haõm vaø giaûm daàn toác ñoä töø w ñeán 0 , neáu Mc laø phaûn khaùng vaø neáu Mc theá naêng.
Phöông trình ñaëc tính cô ñoäng cô moät chieàu ôû traïng thaùi haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp:
w= -M/|b|.
Doøng ñieän haõm ñöôïc giôùi haïn baèng dieän trôû phuï noái vaøo maïch phaàn öùng ñeå :
Iö<= (2..2.5)Iöñm.
Haõm ñoäng naêng töï kích:
Khi ñoäng cô ñang laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô ta caét maïch phaàn öùng vaø maïch kích töø khoûi nguoàn vaø ñoùng qua ñieän trôû phuï, giöõ nguyeân chieàu doøng kích töø.
Iö = -Eö /( Rö + rkrf/( rk +rf))
= - Kfw/ ( Rö + rkrf/( rk +rf)) <0
M = K fIö <0;
= f(w);
Phöông trình ñaëc tính cô:
w = -( Rö + rkrf/( rk +rf))M/(Kf)2.
M < 0.
Trong quaù trình haõm toác ñoä ñoäng cô giaûm daàn vaø ñaëc tính cô laø ñöôøng cong. Neáu Mc phaûn khaùng w giaûm veà 0 vaø w=wd neáu Mc theá naêng.
b. Caùc traïng thaùi haõm ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp:
Ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp khoâng coù toác ñoä ñoä khoâng taûi lyù töôûng neân khoâng coù cheá ñoä haõm taùi sinh. Cheá ñoä haõm ngöôïc vaø haõm ñoäng naêng ñoäng cô kích töø noái tieáp gioáng nhö cheá ñoä haõm ngöôïc vaø haõm ñoäng naêng ñoäng cô kích töø ñoäc laäp.
Cheá ñoä haõm ngöôïc :
Haõm ngöôïc xaûy ra khi noái theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng ñeå moment ngaén maïch ñoäng cô nhoû hôn moment taûi theá naêng Mc, ñoäng cô seõ ñaûo chieàu quay. Phöông trình ñaëc tính cô ôû traïng thaùi naøy chính laù phöông trình ñaëc tính cô ôû cheá ñoä ñoäng cô:
w = Ut/ Kf - (Rö + Röf)M/ (Kf)2.
Ñöôøng ñaëc tính cô chuyeån töø A sang B toác ñoä ñoäng cô giaûm theo BCD. Ñoaïn CD laø ñoaïn haõm ngöôïc cuûa ñaëc tính cô.
w
0
M
C
B
A
Mc
D
Haõm ngöôïc khi ñaûo chieàu ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô:
Khi ñaûo chieàu ñieän aùp phaûi giöõ nguyeân chieàu doøng kích töø nhö ôû cheá ñoä ñoäng cô.
Doøng ñieän haõm Iö giôùi haïn baèng (2..2.5) Iöñm.
Phöông trình ñaëc tính cô khi haõm:
w = -Ut/ Kf - (Rö + Röf)M/ (Kf)2.
Ñoaïn BC laø ñoaïn haõm ñoäng naêng ngöôïc cuûa ñaëc tính cô.
w
A
M
0
Mc
C
B
Haõm ñoäng naêng:
Ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp cuõng coù hai traïng thaùi haõm ñoäng naêng nhö ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp.
A1
Ikt
F1
Iö
Haõm ñoäng naêng töï kích töø
A2
+
E
-
F2
Haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp:
Ñoäng cô ñang laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô, muoán haõm ñoäng naêng ta caét maïch phaàn öùng khoûi nguoàn ñieän moät chieàu vaø ñoùng qua ñieän trôû phuïñeå haïn cheá doøng ñieän phaàn öùng baèng (2..2.5) Iöñm.
w
M
0
Mc
Maïch kích töø ñöôïc noái qua ñieän trôû phuï vôùi nguoàn ñieän moät chieàu sao cho doøng kích töø baèng doøng kích töø ñònh möùc. Chieàu doøng kích töø nhö ôû cheá ñoä ñoäng cô.
Doøng ñieän phaàn öùng ôû thôøi ñieåm ban ñaàu baèng:
| Iö| = (2..2.5)Iöñm.
Phöông trình ñaëc tính cô khi haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp:
w = - (Rö + Röf)M/ (Kf)2.
Vôùi M<0.
E
A1
A2
+
-
S1
S2
Iö
+
-
Cheá ñoä ñoäng cô
Rh
S1
S2
A1
A2
+
-
E
Sô ñoà ñaáu daây khi haõm ñoäng naêng ñoäng cô kích töø noái tieáp
V
Haõm ñoäng naêng töï kích:
Ñoäng cô ñang laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô, muoán haõm ñoäng naêng töï kích, ta caét maïch phaàn öùng vaø maïch kích tö khoûi nguoàn ñieän moät chieàu ñeå ñoùng qua ñieän trôû phuï haïn cheá doøng ñieän haõm ban ñaàu baèng (2..2.5)Iöñm.
w
M
0
Chieàu doøng kích töø giöõ khoâng ñoåi.
Phöông trình ñaëc tính cô:
w = - (Rö + Röf + Rk)M/ (Kf)2.
Vôùi M<0.
+
-
E
V>E
+
-
V
Iö
+
-
E
V<E
+
-
V
Iö
Cheá ñoä haõm theo chieàu thuaän
+
-
E
|V|<|E|
+
-
V
Cheá ñoä haõm theo chieàu ngöôïc
+
-
E
|V|>|E|
+
-
V
Cheá ñoä ñoäng cô theo chieàu ngöôïc
Rö
Rö
Rö
Rö
Daáu cuûa V, E vaø chieàu Iö trong caùc cheá ñoä laøm vieäc khaùc nhau
II.4.CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU CHÆNH TOÁC ÑOÄ ÑOÄNGCÔ ÑIEÄN MOÄT CHIEÀU:
4.1.Vaán ñeà ñieàu chænh toác ñoä:
Haàu heát caùc maùy saûn xuaát ñeàu ñoøi hoûi phaûi coù nhieàu caáp toác ñoä khaùc nhau. Vieäc choïn caáp toác ñoä laø do yeâu caàu thöïc teá ñaët ra. Veà phöông dieän naøy ñoäng cô ñieän moät chieàu coù nhieàu tính öu vieät hôn so vôùi caùc loaïi ñoäng cô khaùc. Ñoù chính laø ñaëc tính ñieàu chænh toác ñoä deã daøng nhôø ñoù ma coù caáu truùc maïch ñieàu khieån ñoäng löï khaù ñôn giaûn vaø ñoàng thôøi vieäc ñieàu chænh coù chaát löôïng toát.
4.2.Ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi töø thoâng f:
Ñieàu chænh töø thoâng kích thích cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu chính laø ñieàu chænh moment ñieän töø M = KfIö vaø söùc ñieän ñoäng quay Eö = KfIö cuûa ñoäng cô.
Ñoái vôùi ñoäng cô kích töø noái tieáp thì töø thoâng f coù theå thay ñoåi baèng caùc phöông phaùp sau:
-Maéc shunt daây kích thích baèng moät ñieän trôû.
-Thay ñoåi soá voøng daây cuûa daây cuoán kích töø.
-Maéc shunt daây cuoán phaàn öùng.
Neáu doøng ñieän kích töø luùc ñaàu laø It = I thì doøng ñieän kích thích sau khi aùp duïng caùc bieän phaùp treân seõ giaûm xuoáng coøn It = kI vôùi heä soá k:
K= Rst/(Rt + Rst) <1, neáu maéc daây cuoán kích thích.
K = wt’/wt <1 , neáu thay ñoåi soá voøng daây cuûa daây cuoán kích thíchaâ1
Do ñoù:
f = KKf I < fñm = Kf I.
Phöông phaùp naøy chæ ñieàu chænh ñöôïc f< fñm vaø toác ñoä seõ thay ñoåi ñöôïc trong vuøng treân ñònh möùc vaø ñöôøng ñaëc tính seõ naèm veà phía treân cuûa ñaëc tính töï nhieân.
Neáu maéc shunt phaàn öùng thì toång trôû cuûa toaøn maïch seõ giaûm ñi, doøng ñieän I =It vaø töø thoâng f taêng leân vaø toác ñoä quay giaûm xuoáng. Roõ raøng phöông phaùp naøy chæ ñieàu chænh ñöôïc toác ñoä döôùi vuøng ñònh möùc vaø ñöôøng ñaëc tính cô töông öùng naèm ôû phía döôùi cuûa ñaëc tính cô töï nhieân. Vì Rt raát beù neân Rsö haàu nhö ñöôïc ñaët döôùi toaøn boä ñieän aùp cuûa maïch neân hao toån raát lôùn vaø hieäu suaát cuûa ñoäng cô giaûm ñi raát nhieàu. Maët khaùc hieäu quaû cuûa ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch taêng töø thoâng f coøn bò haïn cheá bôûi söï baõo hoøa cuûa maïch töø neân phöông phaùp naøy ít ñöôïc söû duïng.
4.3.Ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch theâm ñieän trôû vaøo maïch phaàn öùng:
Phöông phaùp ñieàu chænh naøy chæ ñieàu chænh ñöôïc toác ñoä döôùi toác ñoä ñònh möùc vaø keøm theo toån hao treân ñieän trôû phuï laøm giaûm hieäu suaát cuûa ñoäng cô neân cuõng ít ñöôïc söû duïng.
4.4.Ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp phaàn öùng:
Phöông phaùp naøy chæ ñieàu chænh ñöôïc toác ñoä döôùi toác ñoä ñònh möùc vì khoâng cho pheùp taêng ñieän aùp quaù ñònh möùc nhöng laïi giöõ ñöôïc hieäu suaát cao do khoâng gaây toån hao khi ñieàu chænh.Phöông phaùp naøy phaûi duøng boä bieán ñoåi phöùc taïp nhö caàn coù thieát bò nguoàn nhö maùy phaùt ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp, caùc boä ñieàu khieån duøng phöông phaùp chænh löu,...
4.5. Ñieàu chænh toác ñoä baèng phöông phaùp ñieàu roäng xung:
Ñieän aùp bao goàm nhöõng xung coù beà roäng thay ñoåi ñöôïc vaø bieân ñoä laø haèng soá. Yeâu caàu laø maïch coù khaû naêng ñoùng caét taàn soá cao, coù theå ñoùng ngaét cho töøng ngaét khaùc nhau. Caùc maïch naøy thích hôïp cho caùc maïch ñoäng löïc duøng transtor coâng suaát, vieäc ñoùng ngaét nhieàu laàn, neáu ta thay ñoåi ñöôïc caùc ñoä roäng xung trong moät chu kyø thì ta coù theå haïn cheá ñöôïc soùng haøi baäc cao.
Trong caùc phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô moät chieàu, ta nhaän thaáy ñeå ñieàu chænh toác ñoä caàn coù daûi ñieàu chænh roäng, ñoøi hoûi chaát löôïng ñieàu chænh toác ñoä cao. Do ñoù choïn phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô baèng phöông phaùp ñieàu roäng xung nghóa laø thay ñoåi ñöôïc tON vaø fxung = 1/ T = constant.
KHÔÛi ÑOÄNG ÑOÄNG CÔ MOÄT CHIEÀU:
Doøng phaàn öùng cuûa ñoäng cô DC trong quaù trình quaù ñoä, nhö cheá ñoä khôûi ñoäng, caàn ñöôïc giôùi haïn ñeå traùnh phaùt sinh tia löûa ñieän quaù möùc treân coå goùp ñoäng cô. Thoâng thöôøng, vôùi ñoäng cô khoâng coù cuoän buø, doøng naøy giôùi haïn ôû möùc hai laàn doøng ñònh möùc. Vôùi ñoäng cô coù cuoän buø hoaëc thieát keá ñaëc bieät, doøng naøy cho pheùp leân ñeán 3.5 laàn doøng ñònh möùc.
Khi caáp ñieän aùp ñònh möùc tröïc tieáp trong cheá ñoä khôûi ñoäng, doøng phaàn öùng ñoäng cô DC coù theå leân ñeán 20 laàn doøng ñònh möùc. Doøng khôûi ñoäng naøy gaây ra phaùt sinh tia löûa ñieän quaù möùc treân coå goùp vaø phaùt nhieät trong cuoän daây phaàn öùng. Doøng khôûi ñoäng ñoäng cô, do ñoù, caàn ñöôïc haïn cheá baèng caùch giaûm ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng.
Trong thöïc teá, caùc boä bieán ñoåi duøng ñeå ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô cuõng ñöôïc söû duïng ñeå haïn cheá doøng ñoäng cô khi khôûi ñoäng. Caùc boä bieán ñoåi naøy thöôøng coù khaû naêng haïn cheá doøng ñieän trong quaù trình quaù ñoä. Trong caùc öùng duïng khoâng söû duïng caùc boä bieán ñoåi, moät boä ñieän trôû khôûi ñoäng ñöôïc theâm vaøo maïch phaàn öùng ñoäng cô khi khôûi ñoäng ñeå haïn cheá doøng. Caùc ñieän trôû trong boä ñieän trôû khôûi ñoäng laàn löôït ñöôïc caét ra(hoaëc noái taét) trong quaù trình khôûi ñoäng, vaø ñöôïc tính choïn sao cho doøng qua ñoäng cô ñöôïc haïn cheá ôû möùc cho pheùp, trong khi vaãn ñaûm baûo momen ñoäng cô sinh ra ñuû ñeå gia toác ñoäng cô.
CHÖÔNG III:CHÖÔNG TRÌNH VI XÖÛ LYÙ ÑIEÀU KHIEÅNÑOÄNG CÔ
III.1.Chöông trình ñieàu khieån ñoäng cô theo ñieàu roäng xung:
( Vieát baèng hôïp ngöõ daïng file asm)
; P0.1 tang ap : quay thuan
; P0.2 giam ap : quay nghich
ORG 0000H
MOV TMOD,#01H
LVTN:
JB P1.7,L1 ;so sanh ap vao voi 207 & nhay den L1 khi > 207
CLR P0.2 ; ap vao < 207
SETB P0.1
ACALL DELAY600
CLR P0.1
SETB P0.2
CLR P0.2
JMP LVTN
L1:
JB P1.6,L2 ; so sanh ap vao voi 211 & nhay den L2 khi > 211
CLR P0.2 ;207 <ap vao <211
SETB P0.1
ACALL DELAY500
CLR P0.1
SETB P0.2
CLR P0.2
JMP LVTN
L2:
JB P1.5,L3 ; so sanh ap vao voi 215 & nhay den L3 khi > 215
CLR P0.2 ; 211 < ap vao < 215
SETB P0.1
ACALL DELAY310
CLR P0.1
SETB P0.2
CLR P0.2
JMP LVTN
L3:
JB P1.4,L4 ; so sanh ap vao voi 219 & nhay den L4 khi > 219
CLR P0.2 ; 215 < ap vao < 219
SETB P0.1
ACALL DELAY110
CLR P0.1
SETB P0.2
CLR P0.2
JMP LVTN
L4:
JB P1.3,L5 ; so sanh ap vao voi 223 & nhay den L5 khi >223
CLR P0.2 ; 219 < ap vao < 223
CLR P0.1
JMP LVTN
L5:
JB P1.2,L6 ; so sanh ap vao voi 227 & nhay den L6 khi > 227
CLR P0.1 ; 223 < ap vao < 227
SETB P0.2
ACALL DELAY220
CLR P0.2
SETB P0.1
CLR P0.1
JMP LVTN
L6:
JB P1.1,L7 ; so sanh ap vao voi 231 & nhay den L7 khi > 231
CLR P0.1 ; 227 < ap vao < 231
SETB P0.2
ACALL DELAY410
CLR P0.2
SETB P0.1
CLR P0.1
JMP LVTN
L7:
JB P1.0,L8 ; so sanh ap vao voi 236 & nhay den L8 khi > 236
CLR P0.1 ; 231 < ap vao < 236
SETB P0.2
ACALL DELAY610
CLR P0.2
SETB P0.1
CLR P0.1
JMP LVTN
L8:
CLR P0.1 ; ap vao > 236
SETB P0.2
ACALL DELAY700
CLR P0.2
SETB P0.1
CLR P0.1
JMP LVTN
DELAY600:
MOV R0,#4
D2:
MOV R1,#3
MOV TH0,#HIGH(-50000)
MOV TL0,#LOW(-50000)
D1:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-50000)
MOV TL0,#LOW(-50000)
DJNZ R1,D1
DJNZ R0,D2
RET
DELAY500:
MOV R0,#5
D4:
MOV R1,#2
MOV TH0,#HIGH(-50000)
MOV TL0,#LOW(-50000)
D3:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-50000)
MOV TL0,#LOW(-50000)
DJNZ R1,D3
DJNZ R0,D4
RET
DELAY310:
MOV R0,#31
D6:
MOV R1,#2
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
D5:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
DJNZ R1,D5
DJNZ R0,D6
RET
DELAY110:
MOV R0,#11
D8:
MOV R1,#2
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
D7:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
DJNZ R1,D7
DJNZ R0,D8
RET
DELAY220:
MOV R0,#11
D10:
MOV R1,#4
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
D9:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
DJNZ R1,D9
DJNZ R0,D10
RET
DELAY410:
MOV R0,#41
D12:
MOV R1,#2
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
D11:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
DJNZ R1,D11
DJNZ R0,D12
RET
DELAY610:
MOV R0,#61
D14:
MOV R1,#2
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
D13:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-5000)
MOV TL0,#LOW(-5000)
DJNZ R1,D13
DJNZ R0,D14
RET
DELAY700:
MOV R0,#7
D16:
MOV R1,#2
MOV TH0,#HIGH(-50000)
MOV TL0,#LOW(-50000)
D15:
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
MOV TH0,#HIGH(-50000)
MOV TL0,#LOW(-50000)
DJNZ R1,D15
DJNZ R0,D16
RET
END
III.2 Chöông trình dòch sang file list kieåm tra loãi:
MCS-51 MACRO ASSEMBLER LVKHOA 01/07/:2 PAGE 1
DOS 7.10 (038-N) MCS-51 MACRO ASSEMBLER, V2.2
OBJECT MODULE PLACED IN LVKHOA.OBJ
ASSEMBLER INVOKED BY: D:\LUANVA~1\MYDOCU~1\MY\ASM51\ASM51.EXE LVKHOA.ASM
LOC OBJ LINE SOURCE
1 ; P0.1 tang ap : quay thuan
2 ; P0.2 giam ap : quay nghich
0000 3 ORG 0000H
0000 758901 4 MOV TMOD,#01H
5 LVTN:
0003 20970E 6 JB P1.7,L1 ;so sanh ap vao voi 207 & nhay den L1 khi > 207
0006 C282 7 CLR P0.2 ; ap vao < 207
0008 D281 8 SETB P0.1
000A 1191 9 ACALL DELAY600
000C C281 10 CLR P0.1
000E D282 11 SETB P0.2
0010 C282 12 CLR P0.2
0012 80EF 13 JMP LVTN
14 L1:
0014 20960E 15 JB P1.6,L2 ; so sanh ap vao voi 211 & nhay den L2 khi > 211
0017 C282 16 CLR P0.2 ;207 <ap vao <211
0019 D281 17 SETB P0.1
001B 11AF 18 ACALL DELAY500
001D C281 19 CLR P0.1
001F D282 20 SETB P0.2
0021 C282 21 CLR P0.2
0023 80DE 22 JMP LVTN
23 L2:
0025 20950E 24 JB P1.5,L3 ; so sanh ap vao voi 215 & nhay den L3 khi > 215
0028 C282 25 CLR P0.2 ; 211 < ap vao < 215
002A D281 26 SETB P0.1
002C 11CD 27 ACALL DELAY310
002E C281 28 CLR P0.1
0030 D282 29 SETB P0.2
0032 C282 30 CLR P0.2
0034 80CD 31 JMP LVTN
32 L3:
0036 20940E 33 JB P1.4,L4 ; so sanh ap vao voi 219 & nhay den L4 khi > 219
0039 C282 34 CLR P0.2 ; 215 < ap vao < 219
003B D281 35 SETB P0.1
003D 11EB 36 ACALL DELAY110
003F C281 37 CLR P0.1
0041 D282 38 SETB P0.2
0043 C282 39 CLR P0.2
0045 80BC 40 JMP LVTN
41 L4:
0047 209306 42 JB P1.3,L5 ; so sanh ap vao voi 223 & nhay den L5 khi >223
004A C282 43 CLR P0.2 ; 219 < ap vao < 223
004C C281 44 CLR P0.1
004E 80B3 45 JMP LVTN
46 L5:
0050 20920E 47 JB P1.2,L6 ; so sanh ap vao voi 227 & nhay den L6 khi > 227
0053 C281 48 CLR P0.1 ; 223 < ap vao < 227
0055 D282 49 SETB P0.2
0057 3109 50 ACALL DELAY220
MCS-51 MACRO ASSEMBLER LVKHOA 01/07/:2 PAGE 2
LOC OBJ LINE SOURCE
0059 C282 51 CLR P0.2
005B D281 52 SETB P0.1
005D C281 53 CLR P0.1
005F 80A2 54 JMP LVTN
55 L6:
0061 20910E 56 JB P1.1,L7 ; so sanh ap vao voi 231 & nhay den L7 khi > 231
0064 C281 57 CLR P0.1 ; 227 < ap vao < 231
0066 D282 58 SETB P0.2
0068 3127 59 ACALL DELAY410
006A C282 60 CLR P0.2
006C D281 61 SETB P0.1
006E C281 62 CLR P0.1
0070 8091 63 JMP LVTN
64 L7:
0072 20900E 65 JB P1.0,L8 ; so sanh ap vao voi 236 & nhay den L8 khi > 236
0075 C281 66 CLR P0.1 ; 231 < ap vao < 236
0077 D282 67 SETB P0.2
0079 3145 68 ACALL DELAY610
007B C282 69 CLR P0.2
007D D281 70 SETB P0.1
007F C281 71 CLR P0.1
0081 8080 72 JMP LVTN
73 L8:
0083 C281 74 CLR P0.1 ; ap vao > 236
0085 D282 75 SETB P0.2
0087 3163 76 ACALL DELAY700
0089 C282 77 CLR P0.2
008B D281 78 SETB P0.1
008D C281 79 CLR P0.1
008F 0103 80 JMP LVTN
81 DELAY600:
0091 7804 82 MOV R0,#4
83 D2:
0093 7903 84 MOV R1,#3
0095 758C3C 85 MOV TH0,#HIGH(-50000)
0098 758AB0 86 MOV TL0,#LOW(-50000)
87 D1:
009B D28C 88 SETB TR0
009D 308DFD 89 JNB TF0,$
00A0 C28D 90 CLR TF0
00A2 C28C 91 CLR TR0
00A4 758C3C 92 MOV TH0,#HIGH(-50000)
00A7 758AB0 93 MOV TL0,#LOW(-50000)
00AA D9EF 94 DJNZ R1,D1
00AC D8E5 95 DJNZ R0,D2
00AE 22 96 RET
97
98 DELAY500:
00AF 7805 99 MOV R0,#5
100 D4:
00B1 7902 101 MOV R1,#2
00B3 758C3C 102 MOV TH0,#HIGH(-50000)
00B6 758AB0 103 MOV TL0,#LOW(-50000)
104 D3:
00B9 D28C 105 SETB TR0
MCS-51 MACRO ASSEMBLER LVKHOA 01/07/:2 PAGE 3
LOC OBJ LINE SOURCE
00BB 308DFD 106 JNB TF0,$
00BE C28D 107 CLR TF0
00C0 C28C 108 CLR TR0
00C2 758C3C 109 MOV TH0,#HIGH(-50000)
00C5 758AB0 110 MOV TL0,#LOW(-50000)
00C8 D9EF 111 DJNZ R1,D3
00CA D8E5 112 DJNZ R0,D4
00CC 22 113 RET
114 DELAY310:
00CD 781F 115 MOV R0,#31
116 D6:
00CF 7902 117 MOV R1,#2
00D1 758CEC 118 MOV TH0,#HIGH(-5000)
00D4 758A78 119 MOV TL0,#LOW(-5000)
120 D5:
00D7 D28C 121 SETB TR0
00D9 308DFD 122 JNB TF0,$
00DC C28D 123 CLR TF0
00DE C28C 124 CLR TR0
00E0 758CEC 125 MOV TH0,#HIGH(-5000)
00E3 758A78 126 MOV TL0,#LOW(-5000)
00E6 D9EF 127 DJNZ R1,D5
00E8 D8E5 128 DJNZ R0,D6
00EA 22 129 RET
130 DELAY110:
00EB 780B 131 MOV R0,#11
132 D8:
00ED 7902 133 MOV R1,#2
00EF 758CEC 134 MOV TH0,#HIGH(-5000)
00F2 758A78 135 MOV TL0,#LOW(-5000)
136 D7:
00F5 D28C 137 SETB TR0
00F7 308DFD 138 JNB TF0,$
00FA C28D 139 CLR TF0
00FC C28C 140 CLR TR0
00FE 758CEC 141 MOV TH0,#HIGH(-5000)
0101 758A78 142 MOV TL0,#LOW(-5000)
0104 D9EF 143 DJNZ R1,D7
0106 D8E5 144 DJNZ R0,D8
0108 22 145 RET
146 DELAY220:
0109 780B 147 MOV R0,#11
148 D10:
010B 7904 149 MOV R1,#4
010D 758CEC 150 MOV TH0,#HIGH(-5000)
0110 758A78 151 MOV TL0,#LOW(-5000)
152 D9:
0113 D28C 153 SETB TR0
0115 308DFD 154 JNB TF0,$
0118 C28D 155 CLR TF0
011A C28C 156 CLR TR0
011C 758CEC 157 MOV TH0,#HIGH(-5000)
011F 758A78 158 MOV TL0,#LOW(-5000)
0122 D9EF 159 DJNZ R1,D9
0124 D8E5 160 DJNZ R0,D10
MCS-51 MACRO ASSEMBLER LVKHOA 01/07/:2 PAGE 4
LOC OBJ LINE SOURCE
0126 22 161 RET
162 DELAY410:
0127 7829 163 MOV R0,#41
164 D12:
0129 7902 165 MOV R1,#2
012B 758CEC 166 MOV TH0,#HIGH(-5000)
012E 758A78 167 MOV TL0,#LOW(-5000)
168 D11:
0131 D28C 169 SETB TR0
0133 308DFD 170 JNB TF0,$
0136 C28D 171 CLR TF0
0138 C28C 172 CLR TR0
013A 758CEC 173 MOV TH0,#HIGH(-5000)
013D 758A78 174 MOV TL0,#LOW(-5000)
0140 D9EF 175 DJNZ R1,D11
0142 D8E5 176 DJNZ R0,D12
0144 22 177 RET
178 DELAY610:
0145 783D 179 MOV R0,#61
180 D14:
0147 7902 181 MOV R1,#2
0149 758CEC 182 MOV TH0,#HIGH(-5000)
014C 758A78 183 MOV TL0,#LOW(-5000)
184 D13:
014F D28C 185 SETB TR0
0151 308DFD 186 JNB TF0,$
0154 C28D 187 CLR TF0
0156 C28C 188 CLR TR0
0158 758CEC 189 MOV TH0,#HIGH(-5000)
015B 758A78 190 MOV TL0,#LOW(-5000)
015E D9EF 191 DJNZ R1,D13
0160 D8E5 192 DJNZ R0,D14
0162 22 193 RET
194 DELAY700:
0163 7807 195 MOV R0,#7
196 D16:
0165 7902 197 MOV R1,#2
0167 758C3C 198 MOV TH0,#HIGH(-50000)
016A 758AB0 199 MOV TL0,#LOW(-50000)
200 D15:
016D D28C 201 SETB TR0
016F 308DFD 202 JNB TF0,$
0172 C28D 203 CLR TF0
0174 C28C 204 CLR TR0
0176 758C3C 205 MOV TH0,#HIGH(-50000)
0179 758AB0 206 MOV TL0,#LOW(-50000)
017C D9EF 207 DJNZ R1,D15
017E D8E5 208 DJNZ R0,D16
0180 22 209 RET
210 END
MCS-51 MACRO ASSEMBLER LVKHOA 01/07/:2 PAGE 5
SYMBOL TABLE LISTING
------ ----- -------
N A M E T Y P E V A L U E A T T R I B U T E S
D1 . . . . C ADDR 009BH A
D10. . . . C ADDR 010BH A
D11. . . . C ADDR 0131H A
D12. . . . C ADDR 0129H A
D13. . . . C ADDR 014FH A
D14. . . . C ADDR 0147H A
D15. . . . C ADDR 016DH A
D16. . . . C ADDR 0165H A
D2 . . . . C ADDR 0093H A
D3 . . . . C ADDR 00B9H A
D4 . . . . C ADDR 00B1H A
D5 . . . . C ADDR 00D7H A
D6 . . . . C ADDR 00CFH A
D7 . . . . C ADDR 00F5H A
D8 . . . . C ADDR 00EDH A
D9 . . . . C ADDR 0113H A
DELAY110 . C ADDR 00EBH A
DELAY220 . C ADDR 0109H A
DELAY310 . C ADDR 00CDH A
DELAY410 . C ADDR 0127H A
DELAY500 . C ADDR 00AFH A
DELAY600 . C ADDR 0091H A
DELAY610 . C ADDR 0145H A
DELAY700 . C ADDR 0163H A
L1 . . . . C ADDR 0014H A
L2 . . . . C ADDR 0025H A
L3 . . . . C ADDR 0036H A
L4 . . . . C ADDR 0047H A
L5 . . . . C ADDR 0050H A
L6 . . . . C ADDR 0061H A
L7 . . . . C ADDR 0072H A
L8 . . . . C ADDR 0083H A
LVTN . . . C ADDR 0003H A
P0 . . . . D ADDR 0080H A
P1 . . . . D ADDR 0090H A
TF0. . . . B ADDR 0088H.5 A
TH0. . . . D ADDR 008CH A
TL0. . . . D ADDR 008AH A
TMOD . . . D ADDR 0089H A
TR0. . . . B ADDR 0088H.4 A
REGISTER BANK(S) USED: 0
ASSEMBLY COMPLETE, NO ERRORS FOUND
III.3. Chöông trình dòch sang maõ maùy file hex:
:1000000075890120970EC282D2811191C281D2825C
:10001000C28280EF20960EC282D28111AFC281D2FD
:1000200082C28280DE20950EC282D28111CDC28131
:10003000D282C28280CD20940EC282D28111EBC2C4
:1000400081D282C28280BC209306C282C28180B3E8
:1000500020920EC281D2823109C282D281C28180B5
:10006000A220910EC281D2823127C282D281C28166
:10007000809120900EC281D2823145C282D281C24B
:10008000818080C281D2823163C282D281C28101E9
:100090000378047903758C3C758AB0D28C308DFD61
:1000A000C28DC28C758C3C758AB0D9EFD8E52278A8
:1000B000057902758C3C758AB0D28C308DFDC28D6D
:1000C000C28C758C3C758AB0D9EFD8E522781F793F
:1000D00002758CEC758A78D28C308DFDC28DC28C05
:1000E000758CEC758A78D9EFD8E522780B79027592
:1000F0008CEC758A78D28C308DFDC28DC28C758C5B
:10010000EC758A78D9EFD8E522780B7904758CECF8
:10011000758A78D28C308DFDC28DC28C758CEC7551
:100120008A78D9EFD8E52278297902758CEC758A1E
:1001300078D28C308DFDC28DC28C758CEC758A782E
:10014000D9EFD8E522783D7902758CEC758A78D2A2
:100150008C308DFDC28DC28C758CEC758A78D9EF90
:10016000D8E52278077902758C3C758AB0D28C303C
:100170008DFDC28DC28C758C3C758AB0D9EFD8E5E7
:01018000225C
:00000001FF
CHÖÔNG IV: THI COÂNG MOÂ HÌNH
OÅN AÙP XOAY CHIEÀU DUØNG VI XÖÛ LYÙ
Caùc linh kieän söû duïng thieát keá:
a> OPTOCOUPLERS:
Optocouple hay coøn goïi laø Optoisolator laø moät loïai linh kieän quang ñöôïc söû duïng ñeå taïo maïch caùch ly veà ñieän. Cho pheùp ngöôøi thieát keá maïch ñieàu khieån ngoõ ra baèng thay ñoåi naêng löôïng caáp cho ngoõ vaøo. Tuy nhieân hai phaàn ngoõ vaøo vaø ngoõ ra cuûa maïch ñöôïc caùch ly veà ñieän baèng moät ñieän trôû voâ cuøng lôùn. Linh kieän naøy coù theå chöùa photodiode, transistor, opamp…. hoïaêc caùc linh kieän khaùc coù theå giao tieáp ñöôïc vôùi maïch ñieàu khieån ñieàu khieån bôûi. Maïch ñieàu khieån thöôøng söû duïng Led hoàng ngoïai.
Nguyeân taéc hoïat ñoäng cuûa linh kieän : Khi coù doøng ñieän chaïy qua Led, led seõ phaùt ra soùng hoàng ngoïai vaø döôùi taùc ñoäng cuûa soùng hoàng ngoïai boä phaän thu nhö photodiode seõ bò taùc ñoäng vaø daãn ñieän. Nhö vaäy hai maïch ngoõ vaøo vaø ngoõ ra ñöôïc caùch ly vôùi nhau.
Maïch ñieàu khieån töø xa söû duïng optocoupler loïai 4N35 laø loïai coù phaàn thu söû duïng transistor (nhö hình).
Ñ/aùpc/ly
VCEMAX
Ñ/aùpngöôïc
ICMAX
VCEbhoaø
Ñ/aùpthuaän
VCet/thieåu
3.55KV
30V
6V
100mA
0.3V
0.7..1.4V
70V
b> TRANSITOR:
1.>C828:
C828
Ñaây laø loaïi transitor npn.
Caùc thoâng soá kyõ thuaät:
VCBMAX
VCEMAX
ICEMAX
hfe
30 V
30 V
50 Ma
65
2.>B688 :
B688
Ñaây laø loaïi trasitor pnp.
Caùc thoâng soá kyõ thuaät :
VCBMAX
VCEMAX
ICEMAX
hfe
50 V
50 V
8 A
70
3.>A671:
A671
Ñaây laø loaïi trasitor pnp.
Caùc thoâng soá kyõ thuaät :
VCBMAX
VCEMAX
ICEMAX
hfe
50 V
50 V
3 A
35
4. H1061:
H1061
Ñaây laø loaïi transitor npn.
Caùc thoâng soá kyõ thuaät:
VCBMAX
VCEMAX
ICEMAX
hfe
40 V
40 V
4 A
35
D718
5.D718:
Ñaây laø loaïi transitor npn.
Caùc thoâng soá kyõ thuaät:
VCBMAX
VCEMAX
ICEMAX
hfe
30 V
80 V
7 A
60
6.A1015:
A1015
Ñaây laø loaïi trasitor pnp.
Caùc thoâng soá kyõ thuaät :
VCBMAX
VCEMAX
ICEMAX
hfe
100 V
50 V
0.5 A
100
OP-AM (OP 07)
Supplyvolt range
Input volt
Powerdissipation
Testcondition
+- 3 to +-18V
+- 30V
500 mW
+- 15
Open/l/v gain
Bias current
Stew/r/r time
O/P/V swing
132
+- 22 nA
0.17V/mS
+- 13
2
6
1
3
4
5
7
8
Chaân 1, 7 : Vcc+.
Chaân 4,8 : Vcc- .
Chaân 2 : Input ñaûo.
Chaân 3 : Input khoâng ñaûo .
Chaân 6 : Output .
Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa oån aùp nhö sau:
Ñieän aùp ñaàu vaøo ñöôïc so saùnh vôùi aùp chuaån 220V. Khi so saùnh bôûi OP07 ngoõ ra coù 2 möùc logic +4.5V vaø –4.5V.
Trong khi ñoù 8951 chæ ñoïc ñöôïc caùc möùc 0 vaø 1,do ñoù ta phaûi chuyeån ñoåi möùc –4.5V trôû thaønh 0V ( möùc 0). Port 1 ñöôïc söû duïng laøm ngoõ nhaäp vaøo Port 0 ñöôïc söû duïng laøm ngoõ xuaát ( P0.1 quay thuaän, P0.2 quay ngòch).
P0.1 vaø P0.2 ñöôïc noái ñeán ngoõ ñieàu khieån maïch ñieàu roäng xung. Khi moãi chaân tích cöïc ñoäng cô seõ quay 1 chieàu trong 1 khoaûng thôøi gian maø ta ñaõ ñaët tröôùc.Tuyø thuoäc vaøo giaù trò ñieän aùp ñaàu vaøo maø ñoäng cô coù soá voøng quay töông öùng nhaèm naâng ñieän aùp leân giaù trò ñaët.
Maïch thieát keá ñöôïc trình baøy nhö hình sau vaø löu doà giaûi thuaät.
Thieát keá vaø tính toaùn:
Maïch so saùnh ñieän aùp:
Duøng nguoàn chuaån 24V phaân aùp treân trôû ñeå taïo ra caùc möùc so saùnh.
GND
24 VDC
125K
12.43V
2,2K
2,2K
2,2K
2,2K
2,2K
2,2K
2,2K
100K
12.67V
12.92V
13.17V
13.41V
13.66V
13.91V
14.16
Toång trôû cuûa maïch: Z = 242 kW.
Doøng ñieän chaûy trong maïch laø: I = 0.099709181A.
Töø ñoù tính ñöôïc caùc möùc aùp treân hình treân vaø caùc möùc aáy cuõng phuø hôïp thöïc teá ño ñaïc sau khi thieát keá.
Laáy aùp chuaån ñöôïc taïo ra bôûi caàu phaân theá so saùnh vôùi ngoõ ra cuûa oån aùp, söû duïng bieán theá 220V/ 13.25.
So saùnh duøng OP 07 neáu ngoõ ra cuûa oån aùp > nguoàn chuaån thì ngoõ ra @ E ( 4.5V).
Neáu ngöôïc laïi thì ngoõ ra @- E(-4.5V).
Maïch chuyeån ñoåi caùc möùc logic:
A1015
Rb 1k
Rc 1k
out
in
Vcc 5v
Gnd
Vout = Vcc- (( Vin – Vbe – Vcesat)/Rb ) Rc.
In = E Vout @ Vcc.
In = E Vout @ 0.
Choïn caùc ñieän tôû coù giaù trò nhö vaäy:
Döïa vaøo ñieàu kieän baõo hoøa cuûa trasitor:
Ib > ic/b.
b = 100 do transitor laø A1015.
Choïn ib = 3 ic/b.
Ic =(Vcc – Vcesat)/ Rc.
Ib = (Vin – Vbe –Vcesat)/Rb.
Choïn Rc = 1k
Suy ra ic = 4.8 ma.
Ib = 0.144 ma.
Suy ra Rb = 2.2k
Rb caøng beù thì ib caøng lôùn keùo theo transitor baõo hoaø caøng nhanh.
Maïch xöû lyù:
Duøng 8951 laøm CPU xöû lyù chính trong khoái ñieàu khieån.
Caùc chaân 8951 ñöôïc söû duïng seõ ñöôïc keùo leân nguoàn thoâng qua ñieän trôû 10k.Ta phaûi duøng ñieän trôû keùo leân do caùc chaân 8951 ôû daïng cöïc thu ñeå hôû neân doøng vaøo raát yeáu, khi reset hay clear thì nhôø ñieän trôû keùo leân naøy cung caáp ñuû doøng cho transitor hoaït ñoäng.
Gaén thaïch anh:
Thaïch anh chæ laø tuï neân muoán taïo dao ñoäng thì phaûi coù ñieän tích naïp vaø xaû lieân tuïc. Vì theá coù 2 tuï giaáy gaén vaøo 2 chaân cuûa thaïch anh noái xuoáng ñaát ñeå taïo dao ñoäng.
Maïch ñoäng löïc:
Kích ñoái nghòch
3
2
4
1
P0.1 kích 1, 3 caáp nguoàn cho ñoäng cô quay thuaän nhaèm laøm taêng aùp.
P0.2 kích 2, 4 caáp nguoàn cho ñoäng cô quay nghòch nhaèm laøm giaûm aùp.
Phaûi duøng maïch ñoäng löïc vì caàn cung caáp doøng vaø aùp cho ñoäng cô ôû cheá ñoä ñònh möùc ñeå coù soá voøng quay baèng vôùi soá voøng ñònh möùc. Ñieàu khieån ñoäng cô theo ñieàu roäng xung:
Tlv1
Tlv2
Xaùc ñònh caùc khoaûng thôøi gian delay :
* Moãi voøng daây cheânh nhau 0.457V.
* Ñoäng cô khi hoaït ñoäng ôû cheá ñoä ñònh möùc ñaït 2400rmp.
* Tính toaùn phaàn cô ño ñaït daây ñai vaø baùnh raêng truyeàn ñoäng, tính caùc tyû soá truyeàn ta xaùc ñònh ñöôïc khi quay 1 raêng baùnh raêng truyeàn ñoäng töùc laø thay ñoåi ñöôïc 0.457V. Vì vaäy, ñeå thay ñoåi ñöôïc 0.457V caàn 1 khoaûng thôøi gian 125/6 ms. Ta coù baûng sau:
Möùc aùp (V)
Aùp cheânh leäch (V)
Thôøi gian delay (ms)
207
13
590
211
9
410
215
5
220
219
1
NOP
223
-3
130
227
-7
320
231
-11
500
236
-16
730
Töø baûng treân ta choïn caùc khoaûng thôøi gian delay ñoái vôùi töøng möùc aùp.
Keát quaû thi coâng moâ hi(nh ñaõ ñieàu khieån döôïc ( khi aùp vaøo lôùn hôn 220V thì giaûm xuoáng coøn 220V vaø khi ap nhoû hôn thì naâng leân). Moâ hình naøy chöa ñaït toái öu do khi thieát keá giaù thaønh cao hôn thò tröôøng vaø tính thaåm myõ chöa ñaït döôïc . Do treân thò tröôøng hieän nay oån aùp xoay chieàu chæ söû duïng 3 möùc so saùnh vaø dieàu khieån aùp leân xuoáng nhöng oån aùp do em thieát keá thì nhaän bieát döôïc töøng möùc vaø caàn theâm bao nhieâu thì naâng leân vöøa ñuû.
PHUÏ LUÏC
1 Baøi giaûng truyeàn ñoäng ñieän ( Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP HCM, Ñaïi hoïc Baùch Khoa Haø Noäi)
2 Microcontroller
3 Nguyeân lyù maïch tích hôïp.
4 Ñieän töû coâng suaát 1 ( Thaày Nguyeãn Vaên Nhôø)
5 Ñieän töû coâng suaát 2.