Giáo trình Điều khiện động tốc độ động cơ (Phần 2)

Tóm tắt Giáo trình Điều khiện động tốc độ động cơ (Phần 2): ...ÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 111 - BANG_DIEU_KHIEN_VA_HIEN_THI_TOC_DO_DONG_CO_DC.BackColor = QBColor(12) 'đỏ Frame1.Caption = "Today is " & Date BANG_DIEU_KHIEN_VA_HIEN_THI_TOC_DO_DONG_CO_DC.BackColor = QBColor(14) 'vàng Frame1.Caption = "Today is " & Date BA... Port 0 cũng nhận các byte mã khi lập trình Flash và xuất các byte mã khi kiểm tra chương trình. Các điện trở kéo lên bên ngoài được cần đến trong khi kiểm tra chương trình.  Port 1 Port 1 là port xuất nhập 8 bit hai chiều có các điện trở kéo lên bên trong. C... handshaking) dùng các đường tín hiệu điều khiển móc nối như CTS, RTS, DTR và DSR. Móc nối mềm (software handshaking) liên quan tới việc gửi các kí tự điều khiển đặc biệt như các kí tự từ D1 đến D4 trong bảng mã ASCII để truyền thông tin móc nối giữa bên ph...

pdf119 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 326 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Điều khiện động tốc độ động cơ (Phần 2), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
yển mạch của Relay và động cơ loại: 
Chọn loại 1N4007 có các thông số: 
 1N4007 ↔ ECG125 /1-109. 
 Mô tả: R-Si, 1000 PRV, 2,5A. 
 Gen. Purp. Rect. Si 
 Peak Reverse Voltage PRV Max V = 1000 
 Average Rectified Forward Current Io Max = 2,5A at 250C Lead Temp 
 Forward Voltage Drop Max VF = 0,8V at 1A. 
 1N4006, 1N4006G, 1N4006GP, 1N4006ID, 1N4006S, 1N4006SG, 1N4007, 
1N4007G, 1N4007GP, 1N4007ID, 1N4007S, 1N4007SG, 
 Relay DPDT: chọn loại 5V, 8 chân. 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 173 - 
 Chọn khoá chuyển mạch cho Relay là D468: 
 D468 ↔ ECG293 /1-48 
 T-NPN, Si, AF PO, PD 0,75W 
 AF Pwr Amp 
 BVCBO = 60V 
 BVCEO = 50 
 BVEBO = 5 
 IC Max =1A 
 PD = 1W(heat sink) & 0,75W(TA = 250C) 
 ft = 200MHz 
 hFE = 120 min 
 T-16 
 D468, D468A, D468B, D468C, D471, D571, 
 Ghép Darlington: chọn 2N2222 & 2SC1061. 
2N2222 ↔ ECG123A /1-43 
 T-NPN, Si, AF/RF Amp, Sw 
 BVCBO 75V 
 BVCEO 40V 
 BVEBO 6V 
 IC Max 0,8A 
 PD 0,5W (TA =250C) 
 ft 300MHz 
 hFE 200 (typ.) 
 TO-18 
 2N2220, 2N2220A, 2N2221, 2N2221A, 2N2222, 2N2222/A, 2N2222A, 2N2224, 
2N2236, 2N2237, 2N2242, 2N2244, 2N2245, 2N2246, 2N2247, 2N2248, 2N2249, 
2N2250, 2N2253, 2N2254, 2N2255, 2N2256, 2N2257, 2N2272, 
2SC1061 ↔ ECG152 /1-43 
 T-NPN, Si, AF PO (AF Pwr Output) 
 BVCBO 60V 
 BVCEO 60V 
 BVEBO 5V 
 IC Max 7A 
 PD 50W 
 ft 10MHz 
 hFE 60 (typ.) 
 TO-220 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 174 - 
 2SC1060, 2SC1060A, 2SC1060B, 2SC1060BM, 2SC1060C, 2SC1060D, 2SC1061, 
2SC1061A, 2SC1061B, 2SC1061BT, 2SC1061C, 2SC1061D, 2SC1061K, 2SC1061KA, 
2SC1061KB, 2SC1061KC, 2SC1061KD, 2SC1061T, 2SC1061T-B, 2SC1061TB, 
 Tính toán mạch động cơ: 
Chọn động cơ trong mô hình loại 6V, kích từ nam châm, dòng điện 550mA. 
Chọn transistor 2SC1061 (Imax = 7A > 550mA). 
hFE = 60 ⇒ IB = 550/60 ≈ 9mA. 
Chọn transistor 2N2222 (Imax = 800mA > 9mA) 
RC = 470Ω 
VRc = 470×9 ≈ 4,2V 
hFE(2N2222) = 200 ⇒ IB(tính toán) = 9/200 ≈ 0,045mA. 
IB(2N2222) = 
Ω
−
k
VV
10
8,05 ≈ 0,42mA > 0,045mA. 
 Tính toán mạch điều khiển Relay: chọn loại D468 (ICmax = 1A). 
Điện trở Relay: Rcd(Relay) = 200Ω. 
IC(tính toán) = Icd(Relay) = 
Ω
−
200
)2,05( VV = 240mA < 1000mA. 
hFE = 120 ⇒ IB(tính toán) = 120
240mA = 2mA < 4,4mA. 
IB(D468) = 
Ω
−
k
VV
1
)6,05( = 4,4mA. (chọn trở hạn dòng 1kΩ). 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 175 - 
 Tính toán mạch led phát – thu: 
* mạch phát: 
Dòng qua led chọn 8mA, trở hạn dòng: Rhd = 
mA
VV
8
)4,15( − = 470Ω. 
* mạch thu: 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 176 - 
4—GIỚI THIỆU VỀ CHOPPER HAI-PHẦN TƯ , CÁC CHOPPER NHIỀU PHA 
VÀ CHOPPER THYRISTOR VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHOPPER: 
 CHOPPER HAI-PHẦN TƯ: 
Chopper có hai chế độ làm việc là chế độ giảm áp và chế độ tăng áp. Cấu hình mạch 
trong mỗi chế độ hoạt động đã được xét ở trên [Chương 2, mục D, trang 36]. Sự khác 
nhau về mạch điện trong mỗi chế độ là vị trí của diode và van điều khiển đóng ngắt. 
Hai chế độ hoạt động của một chopper hai-phần tư như được vẽ trong hai hình 
trên. Đây cũng là hình vẽ cho một ứng dụng điều khiển tốc độ động cơ DC tiêu biểu. 
Động cơ ở phần điện áp thấp của chopper và nguồn DC cung cấp ở phần cao áp. Cực 
tính của điện áp cảm ứng của động cơ phụ thuộc vào chiều quay của nó. Trong hai hình 
∩ ∩ ∩ ∩ 
∩ ∩ ∩ ∩ 
+ 
∧ ∨ ∧ ∨ C1 
L1 
S1 
S2 
V1 
L2 R2 
VS 
i2 
(b) Chopper hoạt động hoạt động ở chế độ giảm áp (truyền động) 
+ 
∩ ∩ ∩ ∩ 
∩ ∩ ∩ ∩ 
+ 
∧ ∨ ∧ ∨ C1 
L1 
S1 
S2 
• 
X 
+ Y 
Z 
V1 
L2 R2 
VS 
i2 
(a) Chopper hoạt động ở chế độ tăng áp (hãm) 
+ 
i1 
iS1 
iS2 
vS2 
Hình PL.4.1 Hai chế độ làm việc của chopper hai-phần tư. 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 177 - 
trên, động cơ sẽ quay với chiều không đổi và vì thế nên sẽ có một điện áp cùng cực 
tính. Trên hình PL.4.1 (b), động cơ sẽ truyền động cho một máy sản xuất nên nó sẽ 
nhận công suất từ nguồn qua bộ chopper, dòng điện có chiều như trên hình vẽ và ta coi 
đây là chiều dương quy ước. Trên hình PL.4.1 (a) là trạng thái động cơ đang hãm tái 
sinh, dòng điện sẽ được coi là âm theo quy ước trên. Biểu diễn các điểm làm việc của 
hai chế độ này lên trục tọa độ có trục tung biểu diễn điện áp động cơ và dòng động cơ 
bằng trục hoành. 
Hình PL.4.2 Các phần tư hoạt động của chopper hai-phần tư. 
Một chopper làm việc được ở cả hai chế độ gọi là một chopper hai-phần tư. 
Có hai cách để thực hiện chuyển chế độ làm việc cho một chopper hai-phần tư là 
dùng tiếp điểm cơ khí hoặc tiếp điểm tĩnh (dùng phối hợp các linh kiện bán dẫn). 
Phần tư I: 
Chopper làm việc ở chế độ 
truyền động (giảm áp). 
Phần tư II: 
Chopper làm việc ở chế độ 
hãm (tăng áp). 
VS 
I2 
∩ ∩ ∩ 
∩ ∩ ∩ ∧ ∨ ∧ ∨ 
V1 
+ 
+ VS 
L1 
C1 
G1 
G2 
S1 
S2 
D1 
D2 
L2 R2 
Chopper hai-phần tư dùng IGBT. 
∩ ∩ ∩ 
∩ ∩ ∩ 
X 
Y 
Z 
1 
2 
3 
4 
1 •↔•X 
2 •↔•Y 
3 •↔•Y 
4 •↔•Z 
(GIẢM ÁP) 
3 •↔•X 
4 •↔•Y 
1 •↔•Y 
2 •↔•Z 
(TĂNG ÁP) 
Chopper hai-phần tư dùng tiếp điểm cơ khí. 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 178 - 
 CHOPPER NHIỀU PHA: 
Chopper nhiều pha là một bộ chopper có hai hoặc nhiều hơn các chopper hoạt 
động song song và có độ dịch pha tương hỗ với nhau. Tất cả các chopper đều giống 
nhau, hoạt động cùng tần số đóng cắt và chu kỳ làm việc. Tuy nhiên, giữa các chu kỳ 
có độ lệch pha với nhau. Việc sử dụng cấu hình mạch chopper nhiều pha sẽ mang lại 
một số ưu điểm. Đầu tiên là tần số dòng điện nhấp nhô cao hơn nên dễ dàng loại bỏ. 
Mỗi chopper trong bộ chopper m-pha có tần số đóng cắt và chu kỳ làm việc. Khác 
nhau là điểm bắt đầu chu kỳ đóng cắt của chopper 2 sẽ chậm hơn so với choppper 1 
khoảng thời gian T/m giây tương ứng với một góc trễ pha 3600/m. Tương tự, điểm bắt 
đầu chu kỳ đóng cắt chopper 3 chậm hơn chopper 2 một góc dịch pha bằng 3600/m và 
tiếp tục cho đến chopper thứ m. Độ dịch pha này có tác dụng làm tăng tần số nhấp nhô 
của dòng điện tải. Số pha càng lớn thì tần số này càng lớn: tần số nhấp nhô dòng điện 
tải ngõ ra gấp m lần tần số đóng cắt của chopper đối với bộ chopper m-pha. 
 Giải tích chế độ giảm áp của bộ chopper m-pha: 
Xét tải R-L (coi VS = 0), giả thiết mạch chopper đã hoạt động xác lập. Số chopper 
sẽ được chuyển mạch ON tại bất kì thời điểm nào tùy thuộc vào chu kỳ làm việc D. 
Lưu ý rằng dòng điện tải có tần số nhấp nhô dòng điện gấp m lần tần số chuyển 
mạch của chopper. 
∩ ∩ ∩ 
V1 
+ 
VS 
L1 
C1 
Bộ chopper m-pha hoạt động ở chế độ giảm áp. 
∩ ∩ ∩ ∧ ∨ ∧ ∨ 
∩ ∩ ∩ ∧ ∨ ∧ ∨ 
∩ ∩ ∩ ∧ ∨ ∧ ∨ 
⊃ 
⊃ ⊃ 
⊃ 
+ 
> < 
•• •• 
•• •• 
•• •• 
•• •• 
•• •• 
1 2 m • • • • • • • 
L2 R2 
L2 R2 
L2 R2 
LS 
RS 
D1 D2 Dm 
S1 S2 Sm 
i1 
i2 
im 
iS = i1 + i2 ++ im 
 P 
• 
• 
N 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 179 - 
 Nếu 0 < D < 1/m, có một quãng thời gian mà trong đó một chopper nào đó sẽ mở 
ON và các chopper khác được tự hành (“freewheeling”). Dòng điện trong pha chopper 
mở ON sẽ tăng lên còn các pha chopper khác sẽ giảm xuống. Trong khoảng thời gian 
này dòng điện tổng sẽ tăng lên một biên độ đỉnh, ký hiệu bằng Ip. Nối tiếp đó là một 
quãng thời gian khác trong đó tất cả các chopper chuyển mạch sang OFF và toàn bộ 
các dòng m-pha sẽ tự hành. Trong suốt quãng thời gian này, dòng điện tổng sẽ giảm về 
biên độ đáy, ký hiệu bằng Iv. Như vậy, cấu hình mạch chopper sẽ liên tục thay đổi theo 
hai chế độ dẫn dòng này: một chopper ON, dòng tải tăng lên và tiếp đó chopper đó tắt 
OFF thì dòng tải giảm xuống. 
 Nếu 1/m < D < 2/m, trường hợp này tương tự trường hợp trên, sẽ có hai chế độ dẫn 
dòng ứng với hai cấu hình mạch chopper: 
1. Hai chopper đồng thời chuyển mạch mở ON và tất cả các pha chopper còn lại là tự 
hành; trong suốt quãng thời gian này, dòng điện sẽ tăng lên giá trị dòng điện đỉnh Ip. 
2. Chỉ một chopper chuyển mạch mở ON và các pha chopper khác tự hành; trong suốt 
quãng thời gian này, dòng tải sẽ giảm về biên độ đáy Iv. 
Nếu 2/m < D < 3/m, lập luận tương tự ta cũng có hai chế độ dẫn dòng: 
1. Ba chopper chuyển mạch mở ON thì dòng tải sẽ tăng lên giá trị đỉnh Ip. 
2. chỉ hai chopper chuyển mạch mở ON thì dòng tải sẽ giảm về biên độ đáy Iv. 
Tiếp tục quá trình lập luận theo cách này, ta có thể tổng quát hóa cho bất kỳ giá 
trị nào của D, như sau: 
Nếu (p –1)/m < D < p/m , trong đó p là số nguyên nhỏ hơn hoặc bằng m; sẽ có hai chế 
độ dẫn: 
1. p chopper sẽ chuyển mạch mở ON, và dòng điện sẽ tăng lên đỉnh Ip. 
2. Chỉ (p – 1) pha chopper chuyển mạch mở ON, và dòng tải sẽ giảm xuống biên độ 
đáy Iv. 
Phương trình mạch trong trường hợp p pha chopper chuyển mạch mở ON, (m – p) 
pha chopper khác tự hành (hình vẽ trên). Ta giả thiết các pha dẫn là 1. . . p và các pha 
tự hành là p+1 . . . m. Bộ lọc ngõ vào L1 – C1 được giả sử là lí tưởng để điện áp ngõ 
vào V1 được xem là hằng số. Ta có: 
1
1
212 Vdt
di
LiR
dt
di
LiR SSSS =+++ (PL.4.1)(1) 
1
2
222 Vdt
di
LiR
dt
di
LiR SSSS =+++ (PL.4.1)(2) 
. . . . . . 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 180 - 
122 Vdt
di
LiR
dt
di
LiR SSSS
p
p =+++ (PL.4.1)(p) 
01212 =+++
+
+ dt
di
LiR
dt
di
LiR SSSS
p
p (PL.4.1)(p+1) 
. . . . . . 
022 =+++ dt
di
LiR
dt
di
LiR SSSSmm (PL.4.1)(m) 
 Cộng các phương trình từ (PL.4.1)(1) đến (PL.4.1)(m) vế theo vế có: 
''' V
dt
di
LiR SS =+ (PL.4.2) 
Trong đó: 
R’ = R2 + mRS (PL.4.3) 
L’ = L2 + mLS (PL.4.4) 
V’ = pV1 (PL.4.5) 
Phương trình (PL.4.2) đúng trong phần tăng lên của dòng tải, tương ứng với p 
chopper mở ON. Chu kỳ này kéo dài từ lúc ON của p chopper đến thời điểm chuyển 
mạch tắt OFF của một chopper. Ký hiệu chu kỳ tăng của dòng điện tải bằng Tr, ta có: 
)1(1
m
pDTT
m
pDTTr
−
−=
−
−= (PL.4.6) 
Chọn gốc thời gian tại thời điểm bắt đầu tăng của chu kỳ tăng, tức là lúc p 
chopper chuyển mạch mở ON, điều kiện đầu cho phương trình (PL.4.2) sẽ là: 
iS = Iv lúc t = 0 (PL.4.7) 
Giải phương trình vi phân (PL.4.2) với các điều kiện đã nêu, đáp số là: 
)1(
'
' // ττ tt
vS eR
V
eIi −− −+= (PL.4.8) 
Trong đó: 
τ = L’/R’ (PL.4.9) 
Dòng điện đỉnh xuất hiện tại t = Tr. Suy ra: 
)1(
'
' // ττ rr TT
vp eR
V
eII −− −+= (PL.4.10) 
Trong đó, Tr được tính ra từ phương trình (PL.4.6). 
Chu kỳ suy giảm của dòng điện tải: 
Trong chu kỳ giảm của dòng điện, chỉ có (p – 1) pha chopper chuyển mạch ON và 
còn lại toàn bộ các pha chopper khác tự hành (“freewheeling”). Quãng chu kỳ này sẽ 
kéo dài từ pha chopper 1 chuyển mạch tắt OFF đến khi pha chopper (p + 1) chuyển 
mạch mở ON. Ký hiệu quãng thời gian này bằng Tf, ta có: 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 181 - 
)( D
m
pTDTT
m
pT f −=−= (PL.4.11) 
 Phương trình mắc lưới trong quãng chu kỳ suy giảm dòng điện cũng tương tự như 
cách viết phương trình mạch trong khoảng chu kỳ tăng lên của dòng tải. Sự khác nhau 
ở đây là chỉ có (p – 1) phương trình có chứa phần tử nguồn V1 trong vế phải của phương 
trình vi phân (tương ứng với [p – 1] pha chopper chuyển mạch mở ON)trong hệ m 
phương trình đồng thời, còn lại có thành phần vế phải phương trình bằng zero (tương 
ứng với trường hợp tự hành OFF). Phương trình dòng điện tải có thể rút ra bằng cách 
cộng tất cả m phương trình trên: 
'''' V
dt
di
LiR SS =+ (PL.4.12) 
Trong đó: 
V” = (p – 1)V1 (PL.4.13) 
R’ = R2 + mRS ( PL.4.3) 
L’ = L2 + mLS ( PL.4.4) 
Chọn gốc thời gian tại lúc bắt đầu khoảng chu kỳ suy giảm, điều kiện đầu của 
phương trình (PL.4.12) sẽ là: 
iS = Ip tại thời điểm t = 0 (PL.4.14) 
 Giải phương trình vi phân (PL.4.12) với điều kiện đầu (PL.4.14) cho ta biểu thức 
dòng điện tải trong khoảng chu kỳ suy giảm dòng điện tải: 
)1(
'
'' // ττ tt
pS eR
V
eIi −− −+= (PL.4.15) 
Dòng điện tải giảm xuống biên độ đáy tại thời điểm t = Tf. Ta có: 
)1(
'
'' // ττ ff TT
pv eR
V
eII −− −+= (PL.4.16) 
Các phương trình (PL.4.10) và (PL.4.16) là hai phương trình đồng thời, giải hệ 
này với hai biến là Ip và Iv được: 






−
−
−=
−
−−
τ
ττ
mT
mTT
p
e
eep
R
VI
r
/
//
1
1'
 (PL.4.17) 








−
−
−=
−
−
τ
τ
mT
T
v
e
ep
R
VI
f
/
/
1
1
1
'
 (PL.4.18) 
Trong các phương trình trên, p là một số nguyên nhỏ hơn m, phụ thuộc vào chu kỳ 
làm việc và sẽ được xác định dùng quan hệ sau: 
m
pD
m
p
<<
−1 (PL.4.19) 
T/m là chu kỳ nhấp nhô dòng điện tải, tính bằng: 
T/m = Tr + Tf (PL.4.20) 
Các thành phần DC của điện áp và dòng điện tải: 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 182 - 
Xem hình mạch chopper m-pha giảm áp ở trên, lưu ý VS = 0. Tất cả các pha 
chopper sẽ cung cấp dòng điện song song ra tải. Tỉ số giảm áp của mỗi pha chopper 
vẫn là D (kết quả của phần chopper 1-pha hay chopper đơn đã được khảo sát trong 
phần I, chương 2, mục D, trang 36). Trên hình chopper m-pha giảm áp của phụ lục này, 
một điện trở R2 (điện trở cuộn san phẳng L2) sẽ gây một sụt áp trên nó. Ta ký hiệu 
thành phần DC của dòng điện tải bằng Id. Thành phần DC của mỗi pha chopper sẽ là 
Id/m. 
Thành phần DC của điện áp tải trên hai cực P-N của mỗi pha chopper là: 
VPN = DV1 – R2Id/m (PL.4.21) 
VPN = IdRS (PL.4.22) 
Từ (PL.4.21) và (PL.4.22) ta rút ra được Id và VPN bằng: 
mRR
DV
I
S
d /2
1
+
= (PL.4.23) 
mRR
RDVV
S
S
PN /2
1
+
= (PL.4.24) 
Thí dụ minh họa: 
 Một bộ chopper 4-pha hình sau làm việc ở tần số 250Hz và chu kỳ làm việc D = 
70%. Các dữ liệu khác là R2 = 0,4Ω; L2 = 2mH; RS = 2,4Ω; LS = 4,5mH và điện áp vào 
V1 = 200V. Tính nhấp nhô đỉnh-đỉnh dòng tải, tần số nhấp nhô dòng tải, thành phần DC 
áp tải trên RS, thành phần DC dòng tải, suy ra phần trăm dòng nhấp nhô so với thành 
phần dòng tải DC. 
 Quá trình tính toán như sau: 
 Chu kỳ chopper: T = 1/f =4ms. 
 Số pha: m =4 và chu kỳ làm việc: D = 0,7. 
 Từ (PL.4.19) ⇒ p = 3. 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 183 - 
 Từ (PL.4.6) ⇒ chu kỳ tăng dòng tải: Tr = 4×(0,7 – 0,5) = 0,8ms. 
 Từ (PL.4.11) ⇒ chu kỳ giảm dòng tải: Tf = 4×(0,75 – 0,7) = 0,2ms. 
 Chu kỳ nhấp nhô tổng của dòng tải là: T/m = Tr + Tf = 1,0ms. 
Do đó tần số nhấp nhô dòng điện tải bằng 1000Hz, gấp bốn lần tần số chopper. 
 Từ (PL.4.3) và (PL.4.4) ⇒ 
R’ = 0,4 + 4×2,4 = 10Ω. 
L’ = 2 + 4×4,5 = 20mA. 
Thời hằng bằng τ = 20/10 = 2ms. 
Thế giá trị số vào (PL.4.17) và (PL.4.18) suy ra: 
 Các giá trị dòng đỉnh và đáy: 
Ip = 56,76A. 
Iv = 55,16A. 
 Dòng điện tải nhấp nhô đỉnh – đỉnh bằng: 56,76 – 55,16 =1,6A. 
Thế giá trị số vào (PL.4.24) suy ra: 
 Thành phần DC của áp tải đặt trên trở RS bằng: 
VVPN 4,1341,04,2
4,22007,0
=
+
××
= 
Thế giá trị số vào (PL.4.23) suy ra: 
 Thành phần DC của dòng điện tải bằng: 
.56
1,04,2
2007,0 AI d =+
×
= 
 Phần trăm của độ nhấp nhô so với thành phần DC dòng tải bằng: 
Độ nhấp nhô đỉnh_đỉnh dòng tải = 1,6/56 = 0,0286 = 2,86%. 
 Tải có nguồn sức điện động ngược: 
Trong các ứng dụng thí dụ như điều khiển tốc độ động điện DC thì sẽ luôn có một 
sức điện động nằm trên mạch tải (thường ký hiệu bằng VS). Khi một bộ chopper nhiều 
pha điều khiển một tải như thế có thể phân tích mở rộng dựa trên phần đã giải tích cho 
loại tải không có nguồn sức điện động (tải R-L) ở trên. Giả sử dòng điện liên tục trong 
mỗi pha chopper. m phương trình mắc lưới từ (PL.4.1)(1) đến (PL.4.1)(m) được viết lại 
nhưng có bổ sung thành phần –VS vào vế phải của các phương trình. Các phương trình 
mới có thể được giải tương tự như ở phần tải không có sức điện động mạch tải, kết quả 
rút ra dòng đỉnh và đáy bằng: 






−
−
−+−=
−
−−
τ
ττ
mT
mTT
S
p
e
eep
R
V
R
mV
I
r
/
//
1
1''
 (PL.4.25) 








−
−
−+−=
−
−
τ
τ
mT
T
S
v
e
ep
R
V
R
mV
I
f
/
/
1
1
1
''
 (PL.4.26) 
 Ngưỡng xuất hiện của chế độ dòng không liên tục: 
Lập đẳng thức Iv = 0, từ (PL.4.26) suy ra: 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 184 - 








−
−
−=
−
−
τ
τ
mT
T
S
e
ep
mV
V f
/
/
1 1
11 (PL.4.27) 
Thí dụ minh họa: 
 Tiếp tục thí dụ trên, nhưng bây giờ tải có thêm một sức điện động VS = 100V. các 
thông số khác không thay đổi. 
(a). Tính các dòng đỉnh và đáy, nhấp nhô đỉnh – đỉnh của dòng động cơ. 
(b). Tính VS ngưỡng mà tại đó chế độ dòng không liên tục bắt đầu xuất hiện. 
 Quá trình tính toán như sau: 
 Thay các giá trị số vào (PL.4.25) và (PL.4.26) có: 
Ip = 16,76A. 
Iv = 15,16A. 
 Độ nhấp nhô dòng đỉnh – đỉnh bằng: 16,76 – 15,16 = 1,6A. 
Nhận xét: VS không làm thay đổi độ nhấp nhô dòng điện đỉnh – đỉnh. 
 Giá trị sức điện động tải VS tại đó chế độ dòng không liên tục xuất hiện rút ra bằng 
cách lập đẳng thức Iv = 0 hay thế giá trị số vào (PL.4.27) suy ra: 
VS = 137,9V. 
 Chế độ tăng áp và các bộ chopper m-pha hai-phần tư: 
Cấu hình mạch của bộ choppper nhiều pha tăng áp được vẽ tương tự như chopper 
đơn, chỉ cần thay đổi vị trí của linh kiện bán dẫn có điều khiển và diode công suất. 
Trên hình, phần áp thấp nằm bên phải có nguồn áp VS. Cấu tạo mạch như vậy có 
thể dùng hãm tái sinh cho động cơ DC trong ứng dụng điều khiển tốc độ động cơ dùng 
chopper. 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 185 - 
 Hình trên là một ví dụ bộ chopper m-pha hai-phần tư dùng IGBT làm van điều 
khiển. Trong đó: LS , RS là điện cảm và điện trở mạch tải; L2 là điện cảm san phẳng 
ngõ ra (mỗi chopper có riêng bộ lọc ngõ ra nhưng giá trị đều bằng L2), R2 là điện trở 
của điện cảm L2. Bộ lọc ngõ vào là L1 và C1. Bộ chopper m-pha có m chopper giống 
nhau nhưng chỉ tần số đóng cắt bị lệch pha nhau góc pha 3600/m. 
∩ ∩ ∩ 
V1 
+ 
VS 
L1 
C1 
G11 
G21 
Bộ chopper m-pha hai-phần tư dùng IGBT. 
G1m 
G2m 
G12 
G22 
∩ ∩ ∩ ∧ ∨ ∧ ∨ 
∩ ∩ ∩ ∧ ∨ ∧ ∨ 
∩ ∩ ∩ ∧ ∨ ∧ ∨ 
⊃ 
⊃ ⊃ 
⊃ 
+ 
> < 
•• •• 
•• •• 
•• •• 
•• •• 
•• •• 
1 2 m • • • • • • • 
L2 R2 
L2 R2 
L2 R2 
LS 
RS 
 PHẦN V 
TÀI LIỆU ĐƯỢC SHARE TRÊN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM 
 - 186 - 
 CHOPPER THYRISTOR: 
 MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHOPPER: 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_dieu_khien_dong_toc_do_dong_co_phan_2.pdf