Giáo án Công nghệ 12 Bài 15: Mạch điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha mới nhất

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung bài học

-Giáo viên lấy ví dụ về những động cơ 1 pha: Máy bơm nước, tủ lạnh, quạt trần, quạt bàn ...

-Hãy nêu 1 số thiết bị điện sử dụng động cơ 1 pha có và không điều chỉnh tốc độ?

-Sao phải thay đổi tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều một pha?

-3 Em cho biết các cách để thay đổi tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha?

-Công dụng của mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha?

Học sinh trả lời

Học sinh trả lời

Học sinh trả lời

Học sinh trả lời

I.Công dụng mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha:

Động cơ điện xoay chiều một pha (Động cơ 1 pha) được sử dụng khá rộng rãi trong công nghiệp và đời sống: Máy bơm nước, quạt điện …

Khi sử dụng loại động cơ này phải điều khiển nhiều chế độ như: Điều khiển tốc độ, mở máy, đảo chiều, hãm …

Để điều khiển tốc độ động cơ 1 pha có thể sử dụng các phương pháp sau:

- Thay đổi số vòng dây của stato.

- Điều khiển đưa điện áp vào động cơ.

- Điều khiển tần số nguồn điện đưa vào động cơ.

-Giáo viên giới thiệu H15.1 SGK

-Em hãy vẽ sơ đồ khối mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha?

GV gọi học sinh lên lấy ví dụ thực tế cho mỗi loại.

-Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha Hình 15 - 1a

-Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha

-Hình 15 – 1b

Học sinh lên vẽ

-Học sinh suy nghĩ và nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha

-Học sinh suy nghĩ và nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha

II.Nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ một pha:

1. Sơ đồ khối

2. Nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha:

- Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện áp (Hình 15-1a). Tốc độ được điều khiển bằng mạch điện tử thay đổi trị số điện áp đặt vào động cơ.

- Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi tần số nguồn điện đưa vào động cơ (Hình 15-1b). Mạch điều khiển có nhiệm vụ điều khiển tàn số f₁ và điện áp U₁ thành tần sốđiện áp f₂ và điện áp U₂ đưa vào động cơ.

Em hãy đọc sơ đồ mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha?

Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha?

Hình 15-2a

Nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha? Hình 15-2b

Em cho biết ưu nhược điểm của các mạch điều khiển trên?

Học sinh trả lời và lấy ví dụ

Học sinh trả lời và lấy ví dụ

Học sinh trả lời và lấy ví dụ

Học sinh chỉ ra ưu nhược điểm của mạch điều khiển

III. Một số mạch điều khiển động cơ một pha:

1. Một số mạch điều khiển động cơ một pha:

(Xem hình 15.2 SGK)

2. Nguyên lý hoạt động:

Chức năng của các linh kiện:

T- Triac điều khiển điện áp trên quạt.

VR- Biến trở để điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của triac.

R- Điện trở hạn chế.

Da- Điac - Định ngưỡng điện áp để Triac dẫn.

C- Tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông điac.

Nguyên lý điều khiển:

Điện áp và tốc độ của quạt có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh biến trở VR trên hình 15-2a. Tuy nhiên sơ đồ điều khiển này không triệt để, vì ở vùng điện áp nhỏ khi triac dẫn ít rất khó điều khiển.

Sơ đồ hình 15-2a có chất lượng điều khiển tốt hơn. Tốc độ quay của quạt có thể điều khiển cũng bằng biến trở VR. Khi điều chỉnh trị số VR ta chỉnh việc nạp tụ C lúc đó điều chỉnh được thời điểm thời điểm mở thông Điac và thời điểm Triac dẫn. Như vậy Triac được mở thông khi điện áp trên tụ đạt điểm dẫn thông Điac. Kết quả là muốn tăng tốc độ của quạt ta cần giảm điện trở của VR để tụ nạp nhanh hơn, Triac dẫn sớm hơn điện áp ra sớm hơn. Ngược lại điện trở của VR càng lớn tụ nạp càng chậm Triac mở càng chậm lại điện áp và tốc độ quạt nhỏ xuống.

Mạch điều khiển trên đây có ưu điểm:

- Có thể điều khiển liên tục tốc độ quạt

- Có thể sử dụng cho các loại tải khác như điều khiển độ sáng của đèn sợi đốt, điều khiển bếp điện rất có hiệu quả.

- Kích thước mạch điều khiển nhỏ, gọn.

Nhược điểm:

Nếu chất lượng Triac, Điac không tốt thì ở vùng tốc độ thấp quạt sẽ xuất hiện tiếng ù do thành phần một chiều của dòng điện.

Hoạt động của thầy và trò

Nội dung kiến thức

Hoạt động 1:

Giới thiệu khái niệm và công dụng:

- GV lấy một số ví dụ về động cơ 1 pha và cho câu hỏi.

- Tìm một số đ/cơ 1 pha có và không điều chỉnh tốc độ ?

Hoạt động 2:

Giới thiệu ng/lí đk tốc độ đ/cơ 1pha:

GV: Giải thích ng/lí đk tốc độ 1 pha bằng đk điện áp và tần số.

Hoạt động 3:

Tìm hiểu một số mạch đk tốc độ đ/cơ 1 pha:

GV: CHo HS tìm hiểu các linh kiện trên sơ đồ hình 15-2 sgk.

Giải thích ng/lí làm việc của hai mạch đk tốc độ.

I/ KHÁI NIỆM, CÔNG DỤNG CỦA MẠCH ĐK TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU 1 PHA:

- Khi sử dụng các đ/cơ 1 pha cần phải điều chỉnh tốc độ để phù hợp với từng chế độ làm việc và yêu cầu sử dụng.

- Các phương pháp điều khiển tốc độ:

+ Thay đổi số vòng dây stato.

+ Điều khiển điện áp đưa vào đ/cơ.

+ Đ/khiển tấn số dòng điện vào đ/cơ.

II/ NGUYÊN LÍ ĐK TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 1 PHA.

- ĐK tốc độ bằng cách thay đổi điện áp

hình 15-1a.

- ĐK tốc độ bằng cách thay đổi tầnsố hình 15-1b.

III/ MỘT SỐ MẠCH ĐK ĐỘNG CƠ 1 PHA.

- Đk tốc độ quạt điện bằng cách thay đổi U.

+ Không dùng Diac.hình 15-2a.

+ Có dùng Diac.hình 15-2b.

- Chức năng các linh kiện:

+ T: Triac điều khiển điện áp.

+ VR: Biến trở điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của triac.

+ R: Điện trở hạn chế.

+ D: Điac định ngưỡng điện áp để điac dẫn.

+ C: Tụ tạo điện áp ngưỡng để mở thông T và Đ.