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

1.1.1. Khái niệm

  • Mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha là một mạch điện tử giúp thay đổi tốc độ của động cơ điện xoay chiều một pha bằng cách điều chỉnh điện áp hoặc tần số nguồn điện đưa vào động cơ.
  • Động cơ điện xoay chiều một pha được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và cuộc sống hàng ngày, ví dụ như máy bơm nước và quạt điện.
  • Khi sử dụng loại động cơ này, chúng ta cần điều khiển nhiều chế độ như điều khiển tốc độ, mở máy, đảo chiều và hãm.

1.1.2. Các phương pháp thay đổi tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha

  • Để điều khiển tốc độ của động cơ một pha, chúng ta có thể sử dụng các phương pháp sau:
    • Thay đổi số vòng dây của stato.
    • Điều khiển điện áp đưa vào động cơ.
    • Điều khiển tần số nguồn điện đưa vào động cơ.

1.2.1. Sơ đồ khối

Hình 15.1. Sơ đồ khối mạch điện tử điều khiển động cơ một pha.

1.2.2. 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). Mạch điều khiển thay đổi giá trị điện áp đưa vào động cơ để điều khiển tốc độ.
  • 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 tần số f1 và điện áp U1 thành tần số f2 và điện áp U2 để đưa vào động cơ.

1.3.1. Một số mạch điều khiển động cơ một pha

Mạch điều khiển động cơ 1 pha bằng Triac

1.3.2. Nguyên lý hoạt động

a. 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.

b. 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 hoàn hảo, vì ở vùng điện áp thấp, điều khiển trở nên khó khăn.
  • Sơ đồ hình 15-2b có chất lượng điều khiển tốt hơn. Tốc độ quay của quạt có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh biến trở VR.
  • Khi điều chỉnh giá trị của VR, chúng ta điều chỉnh thời điểm mở thông Điac và thời điểm triac dẫn bằng cách nạp tụ C.
  • Khi điện áp trên tụ đạt điểm dẫn thông Điac, triac được mở. Kết quả là để tăng tốc độ của quạt, chúng ta giảm điện trở VR để tụ nạp nhanh hơn, triac mở sớm hơn và điện áp đưa ra từ triac sớm hơn.

1.3.3. Ưu, nhược điểm

a. Ưu điểm

  • Mạch điều khiển trên có những ưu điểm sau:
    • Có thể điều khiển tốc độ quạt một cách liên tục.
    • Có thể sử dụng cho nhiều loại tải khác như điều khiển độ sáng của đèn sợi đốt và điều khiển bếp điện.
    • Kích thước mạch điều khiển nhỏ gọn.

b. Nhược điểm:

  • Nếu chất lượng của triac và Điac không tốt, ở vùng tốc độ thấp, quạt có thể tạo ra tiếng ồn do thành phần một chiều của dòng điện.

Overall, this article provides an in-depth understanding of the circuit used to control the speed of single-phase AC motors. It explains the concept, methods, and principles of speed control, as well as presents some examples of single-phase motor control circuits. With the ability to adjust the speed continuously and the compact size of the control circuit, this technology offers many advantages in various applications. However, it is important to ensure the quality of the components used to avoid issues at low speeds.