Ch 6: Cơ cấu tác đ
ộ
n
g
ộ g
Bộ điề khiể hậ tí hiệ àtừ hữ ấ ả biế (khi hầ ử lý tí
•
Bộ

điề
u
khiể
n n
hậ
n
tí
n
hiệ
u v
à
o
từ
n
hữ
ng cơ c
ấ
u c
ả
m
biế
n

,

p
hần tử tác đ
ộ
n
g

ộ ệ , ộ g gp g ,p ộ g
khí nén / thủy lực, van điều khiển quá trình, động cơ điện …Những phần tử này được
phân vào nhóm cơ cấu tác động.
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-1
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-1
6.1. Cơ cấu đón
g
mở điện cơ
To
gg
le
g
Côn
g
tắc cơ
(
mechanical switch
)
gg
switch

p
ole/
s
ingle
-
t
hrow)
(
s
ingle
-
p
ole/
d
ouble
-
t
hrow)
DPDT it h
DPDT
sw
it
c
h
(double-pole/double-throw)
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-2
6.1. Cơ cấu đón
g
mở điện cơ

switch
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-4
Thumb-wheel
switch
6.1. Cơ cấu đón
g
mở điện cơ
g
Rotary switch
Rotary

switch
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-5
6.1. Cơ cấu đón
g
mở điện cơ
g
Membrane switch
Membrane

switch
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-6
6.1. Cơ cấu đón
g
mở điện cơ
g
Rơ le

g
mở điện cơ
g
Rơ le thời
g
ian
(
time-dela
y
rela
y)
g(
yy)
Rơ le thời gian được thiết kế để trì hoãn thời gian
đóng/mở tiếp điểm khi được kích hoạt.
Time relay
Time delay when the coil is energized Time delay when the coil is
deenergized
NO NC NO NC
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-9
6.1. Cơ cấu đón
g
mở điện cơ
g
Côn
g
tắc tơ
(
contactor

g
Transistor lưỡn
g
cực
(
BJT
–
Bi
p
olar
j
unction transistor
)
g (
pj )
Transistor là mộthệ thống gồm3lớp bán dẫn đặttiếp giáp nhau, trong đólớp ở giữalà
loại bán dẫncótínhdẫn điện khác với hai lớpbêncạnh. Transistor có 3 điểmcực: cực
gốc
(B)
cực
thu
(C)
và
cực
phát
(E)
gốc
(B)
,
cực

dòng
cực
gốc
I
E
: dòng cực phát
P
D
: công suấttiêuhao
V
điệ
á
tiê
h
(iữ
C
à
E)
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-13
V
CE
:
điệ
n
á
p
tiê
u
h

Giải
:
Giải
:
Dựavàođường đặc tính → I
B
≈ 1.7 (mA)
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-15
6.2. Phần tử tác độn
g
bán dẫn
g
Ứ
ế
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-16
Ứ
ng dụng: khu
ế
ch đại, đóng/mở,vàdaođộng…
6.2. Phần tử tác độn
g
bán dẫn
g
SCR
–
silicon-controlled rectifie
r
SCR đượccấutạobởi4lớp bán dẫn PNPN. Các tiếpxúctạora3cực: cựcA,cựcK,và

dụn
g
: đón
g
/
mở mạch độn
g
lực, chỉnh lưu, và biếntần…
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-21
g
g
g
g
6.3. Phần tử tác độn
g
thủ
y
lực, khí nén
g y
Nguyên lý làm việc
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-22
6.3. Phần tử tác độn
g
thủ
y
lực, khí nén
g y
Hệ thống thủylực

Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-25
6.3. Phần tử tác độn
g
thủ
y
lực, khí nén
g y
Van điềukhiển: 3/2
Solenoid is deenergized
Solenoid is energized
Solenoid

is

deenergized
Solenoid

is

energized
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-26
6.3. Phần tử tác độn
g
thủ
y
lực, khí nén
g y
Van điềukhiển: 4/3
Solenoid ‘a’ is energized

6.4. Độn
g
cơ điện
g
DC motor
Brushless DC motor
Brushless

DC

motor
Stepper motor
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-30
AC motor
Đ
ộn
g
cơ DC
g
Nguyên lý làm việc
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-31
Đ
ộn
g
cơ DC
g
Lựctácdụng lên cuộndây:
với: F:lựctácdụng lên cuộn dây (N)

g
Khi phần ứng quay trong môi trường từ trường, mộtsức điện động sẽ xuấthiệntrêncác
ầ
ề
ồ
ấ
ầ
cuộn dây củaph
ầ
n ứng (ngượcchi
ề
uvới điệnápngu
ồ
nc
ấ
p vào ph
ầ
n ứng).
với
:
EMF
:
điện
áp
tạo
ra
với
:
EMF
:

CEMF
:
điện
áp
tạo
ra
bởi
động
cơ
CEMF
:
điện
áp
tạo
ra
bởi
động
cơ
I
A
: dòng điệnphần ứng
R
A
:trở kháng phần ứng
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-34
Đ
ộn
g
cơ DC

cơ DC
g
Thí dụ:Xácđịnh tốc độ động cơ và dòng điện
ầ
ph
ầ
n ứng trong những trường hợpsau:
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-37
Đ
ộn
g
cơ DC
g
Thí dụ:Một động cơ DC PM sử dụng trong máy quay băng. Khi trả băng, động cơ làm
ố
ể
ắ
ố
việc ở 10 V vớivậnt
ố
c 500 rpm.
Để
rút ng
ắ
nthờigiantrả băng, nguờitamu
ố
n động cơ
làm việcvớivậntốc 650 rpm. Khi đómomenttải ướctínhsẽ tăng thêm 50%. Hãy xác
định điệnápphần ứng để động cơđáp ứng đượcyêucầunày.

g
cơ DC
g
•Mạch điềuchếđộrộng xung
Ưu điểm:
•códạng tín hiệusố - đóng/mở mạch, do đócóthểđiềukhiểntrựctiếptừ máy tính
(dùng 1 bit) mà không cầnquabộ DAC.
•Hiệuquả về mặtnăng lượng (ít tiêu hao công suất ở những mạch đóng/mở).
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-42
Đ
ộn
g
cơ DC
g
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-43
Đ
ộn
g
cơ DC khôn
g
chổi than
g
g
Nguyên lý làm việccủa động cơ DC không chổi than 3 pha
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-44
Đ
ộn

ổn
định
cao
,
sử
dụng
hiệu
quả
và
dễ
điều
khiển
.
Đ
ộn
g
cơ bước
g
Nguyên lý làm việc
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-46
Đ
ộn
g
cơ bước
g
Ảnh hưởng củatảilênđộng cơ
© C.B. Pham
Kỹ thuật điềukhiểntựđộng 6-47
Đ