Đang tải... (xem toàn văn)
1. Lập kế hoạch thực hiện 2. Phân tích một số phương pháp, đặc điểm, yêu cầu mạch điều chỉnh ổn định tốc độ động cơ DC. 3. Tính toán, thiết kế, chế tạo mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ DC đảm bảo yêu cầu: P = 300370W; U = 220V ( Các thồng tin khác được khảo sát trên động cơ tại phòng TNMĐ) Dải điều chỉnh D = 18 Sai lệch tĩnh 10%. Kiểm tra chạy thử sản phẩm. 4. Sản phẩm của đề tài đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật. Quyển thuyết minh và các bản vẽ mô tả đầy đủ nội dung của đề tài. 5. Trình bày quyển thuyết minh theo yêu cầu: font – times new roman; lề phải 2.5cm; lề trái 3cm; cách trên 2cm, cách dưới 2cm; đề mục các chương (phần) chữ viết hoa cỡ 13, các đề mục chính chữ thường in đậm, nội dung chính chữ 14. Cấu trúc thuyết minh theo yêu cầu hiện hành của bộ môn.
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II Trường ĐHSP Kỹ thuật Hưng Yên Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Khoa điện - điện tử Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC Sinh viên thực : Nguyễn Văn Thức Nguyễn Thị Vân Phạm Đăng Hưng Lớp : 112071 Khoá học : 2007-2012 Ngành đào tạo : Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế, chế tạo mạch điều khiển ổn định tốc độ động DC Số liệu cho trước: - Các trang thiết bị đo, kiểm tra, biến tần, nguồn cơng suất xưởng thực tập, thí nghiệm điện - Các tài liệu, giáo trình chun mơn Nội dung cần hoàn thành: Lập kế hoạch thực Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II Phân tích số phương pháp, đặc điểm, yêu cầu mạch điều chỉnh ổn định tốc độ động DC Tính tốn, thiết kế, chế tạo mạch điều chỉnh ổn định tốc độ động DC đảm bảo yêu cầu: - P = 300-370W; U = 220V ( Các thồng tin khác khảo sát động phòng TNMĐ) Dải điều chỉnh D = 1/8 Sai lệch tĩnh 10% Kiểm tra chạy thử sản phẩm Sản phẩm đề tài đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật Quyển thuyết minh vẽ mô tả đầy đủ nội dung đề tài Trình bày thuyết minh theo yêu cầu: font – times new roman; lề phải 2.5cm; lề trái 3cm; cách 2cm, cách 2cm; đề mục chương (phần) chữ viết hoa cỡ 13, đề mục chữ thường in đậm, nội dung chữ 14 Cấu trúc thuyết minh theo yêu cầu hành môn Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao đề tài: 18-10-2010 Nguyễn Đình Hùng Ngày hoàn thành: 18-12-2010 Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II YÊU CẦU THỰC HIỆN SV TỰ LẬP KẾ HOẠCH THỰC HIỆN VÀ THÔNG QUA GVHD NGAY TUẦN ĐẦU TIÊN MỖI TUẦN LẦN SV PHẢI CHỦ ĐỘNG THÔNG QUA NỘI DUNG ĐỒ ÁN (NHỮNG NỘI DUNG ĐƠN GIẢN NGẮN GỌN CĨ THỂ THƠNG QUA MAIL KHI ĐƯỢC SỰ THỐNG NHẤT CỦA GV) CHẾ TẠO SẢN PHẨM CẦN ĐƯỢC THỰC HIỆN NGAY SAU TUẦN THỨ VÀ CẦN THƯỜNG XUYÊN THÔNG QUA GVHD, KẾ HOẠCH THÔNG QUA ĐỘT XUẤT ĐƯỢC BÁO TRƯỚC CHO GVHD 01 NGÀY KHI THÔNG QUA ĐỀ TÀI SV PHẢI MANG ĐẦY ĐỦ CÁC HỌC LIỆU CÓ LIÊN QUAN (VD: TÀI LIỆU THAM KHẢO, BẢN VẼ NGUYÊN LÝ, SƠ ĐỒ BOARD, CATALOG….) TRONG THỜI GIAN THỰC HIỆN NẾU SV KHÔNG THỰC HIỆN ĐÚNG THè GV SẼ NHẮC NHỞ NẾU TIẾP TỤC TÁI PHẠM GVHD SẼ PHẢN HỒI GỬI THÔNG TIN VỀ BỘ MƠN, KHOA VÀ NHÀ TRƯỜNG SAU KHI HỒN THÀNH SẢN PHẨM VÀ THUYẾT MINH GVHD SẼ CÓ MỘT BÀI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ XEM CÁC SV CÓ ĐỦ ĐIỀU KIỆN THAM GIA BẢO VỆ HAY KHÔNG TRONG THỜI GIAN THỰC HIỆN SV CÓ THỂ LIÊN HỆ VỚI (GVHD) THẦY NGUYỄN ĐÌNH HÙNG ĐT: 0982331742 MAIL: hungquang808406@gmail.com thphungyen@gmail.com Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG I Thyristor 1.1 Cấu tạo Thyristor linh kiện gồm lớp bán dẫn PNPN liên tiếp tạo nên anốt, catôt cực điều khiển Thyristor gồm đĩa Silic từ đơn thể loại N, lớp đệm loại bán dẫn P có cực điều khiển dây nhôm, lớp chuyển tiếp tạo nên kỹ thuật bay Gali A A P1 J1 N1 J2 G P2 J3 G N2 K K Cấu tạo kí hiệu Thyristor (b) 1.2 Nguyên lý hoạt động Đặt thyristor điện áp chiều , anốt nối vào cực dương, catốt nối vào cực âm nguồn điện áp, J 1, J3 phân cực thuận, J2 phân cực ngược Gần toàn điện áp nguồn đặt mặt ghép J2 Điện trường nội Ei J có chiều từ N1 hướng P2 Điện trường tác động chiều với Ei vùng chuyển tiếp vùng cách điện mở rộng khơng có dịng điện chạy qua thyristor bị đặt điện áp thuận Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II Đặc tính volt-ampe thyristor +) Mở thyristor: Cho xung điện áp dương U s tác động vào cực G (dương so với K), Các điện tử từ N2 sang P2 Đến số điện tử chảy vào cực G hình thành dịng điều khiển Is chạy theo mạch G- J3- K-G phần lớn điện tử chịu sức hút điện trường tổng hợp mặt ghép J2 lao vào vùng chuyển tiếp này, tăng tốc, động lớn bẻ gãy liên kết nguyên tử silíc tạo nên nguyên tử tự Số nguyên tử giải phóng tham gia bắn phá vùng Kết phản ứng dây truyền xuất nhiều điện tử chạy vào N qua P1 đến cực dương nguồnđiện gây nên tượng dẫn ạt, J trở thành mặt ghép dẫn điện, điểm xung quanh cực G phát triển toàn mặt ghép Thyristor + UAK> 1V IG> IGst thyristor mở Trong IGst dịng điều khiển tra sổ tay tra cứu +) Khố Thyristor có cách : Làm giảm dòng điện làm việc I xuống giá trị dịng trì IH Đặt điện áp ngược lên thyristor, U AK < 0, J1 J3 bị phân cực ngược, J2 phân cực thuận, điện tử đảo chiều hành trình tạo nên dịng điện ngược chảy từ catốt anốt, cực âm nguồn điện +) Xét biến thiên dịng điện i(t) thyristor khố : Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II Ii t1 t2 t0 t Sù biến thiên dòng điện i(t) qúa trình thyristor kho¸ Từ t0 đến t1 dịng điện lớn, sau J1, J3 trở nên cách điện Do tượng khuếch tán điện tử hai mặt J J3 dần hết, đồng thời J khơi phục tính chất mặt ghép điều khiển 1.3 Ứng dụng: Thyristor sử dụng nguồn đặc biệt mạch chỉnh lưu, băm biến tần trực tiếp biến tần có khâu trung gian chiều Ứng dụng thyristor mạch điều khiển động Chuyển mạch tĩnh Khống chế pha Nạp ăcquy Khống chế nhiệt Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II II KHUYẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP – AM) Giới thiệu chung khuếch đai thuật toán Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II Sơ đồ cấu trúc OP – Am Mặc dù thiết kế khác sản phẩm nhà chế tạo, tất cảcác mạch khuếch đại thuật tốn có chung cấu trúc bên trong, bao gồm tầng: a)Mạch khuếch đại vi sai - Tầng khuếch đại đầu vào — tạo độ khuếch đại tạp âm thấp, tổng trở vào cao, thường có đầu vi sai b)Mạch khuếch đại điện áp - Tầng khuếch đại điện áp, tạo hệ số khuếch đại điện áp lớn, độ suy giảm tần số đơn cực, thường có ngõ đơn c)Mạch khuếch đại đầu ra: Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II - Tầng khuếch đại đầu ra, tạo khả tải dịng lớn, tổng trở đầu thấp, có giới hạn dòng bảo vệ ngắn mạch 1.1 Gương dòng điện Các phần mạch điện tô màu đỏ cam gương dòng điện Dòng điện ban đầu để sinh dịng điện khác xác định điện áp cấp nguồn điện trở 39 kΩ với mối nối pn tạo Dòng điện tính gần bằng: (VS+ − VS− − 2Vbe)/39 kΩ Trạng thái tầng khuếch đại đầu vào điều khiển hai gương dịng điện bên phía trái Q10 and Q11 hình thành nguồn dịng Widlar điện trở kΩ đặt dịng điện cực thu Q10 đến trị số có tỷ lệ nhỏ so với dòng điện ban đầu Dòng điện cố định Q10 cấp dòng cực cho transistor Q3 Q4 cấp dòng cực thu cho Q9, gương dòng điện Q8 Q9 cố bám theo độ lớn dòng cực thu Q3 Q4 Dòng với dòng điện yêu cầu cho đầu vào, tỷ lệ nhỏ dòng điện Q10 vốn nhỏ Một cách khác để nhìn nhận vấn đề dịng điện đầu vào có khuynh hướng tăng cao dịng điện Q10, gương dịng điện Q8, Q9 tháo bớt dòng điện khỏi chực chung Q3 Q4, hạn chế dòng đầu vào, ngược lại Như vậy, điều kiện chiều tầng đầu vào ổn định nhờ hệ thống hồi tiếp âm có độ lợi cao Vịng hồi tiếp loại trừ thay đổi theo hướn đồng pha thành phần khác mạch cách làm cho điện áp cực Q3/Q4 bám theo 2Vbe thấp trị số điện áp đầu vào Gương dịng điện góc trái Q12/Q13 tạo dòng điện cố định cho tầng khuếch đại điện áp lớp A qua cực thu Q13, độc lập với điện áp ngõ Page ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II 1.2 Tầng khuếch đại vi sai đầu vào Phần mạch điện tô màu xanh dương đậm tầng khuếch đại vi sai Q1 Q2 transistor đầu vào, lắp theo kiểu theo cực phát (hay kiểu cực thu chung) phối hôp bới đôi transistor Q3 Q4 nối cực gốc chung thành mạch vi sai đầu vào Ngoài ra, Q3 Q4 tác động dời mức điện áp tạo độ lợi để kéo tầng khuếch đại lớp A Chúng tăng cường khả chịu điện áp ngược Vbe rating cho transistor đầu vào Mạch khuếch đại vi sai Q1 - Q4 kéo tải tích cực gương dòng điện Q5 Q7 Q7 làm tăng độ xác gương dịng điện cách giảm trị số dịng điện tín hiệu cần thiết từ Q3 để kéo cực Q5 Q6 Gương dịng điện biến đổi tín hiệu vi sai thành tín hiệu đơn theo cách sau: Dịng điện tín hiệu Q3 đầu vào gương dòng điện đầu gương dòng điện (cực thu Q6) nối đến cực thu Q4 Ở đây, dịng tín hiệu Q3 Q4 cộng lại với Đối với nguồn vi sai đầu vào, tín hiệu Q3 Q4 ngược dấu với Như thế, tổng hai lần dịng điện tín hiệu Mạch hồn tất q trình biến từ tín hiệu vào vi sai thành tín hiệu đơn Điện áp tín hiệu hở mạch xuất điểm tổng dòng điện điện trở cực thu Q4 Q6 nối song song Do điện trở cực thu Q4 Q6 tín hiệu lớn, nên độ li75 điện áp hở mạch tầng lớn Cần lưu ý dòng điện cực đầu vào khác không, tổng trở đầu vào vi sai 741 xấp xỉ MΩ Chân "offset null" dùng để lắp điện trở song song với điện trở kΩ (thơng thường đầu cuối biến Page 10