LỜI NÓI ĐẦU

Chúng ta đang bước vào thế kỷ 21, thế kỷ của những tiến bộ về khoa học kỹ thuật.
Sự tiến bộ của kỹ thuật sẽ giúp thay đổi toàn bộ cuộc sống của chúng ta. Trong giai đoạn
công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, VIỆT NAM muốn phát triển một cách vững
mạnh thì phải chú trọng đến việc đầu tư cho giáo dục. Trong đó, nghành giáo dục cần phải
nâng cao chất lượng lẫn số lượng đào tạo.
Muốn nâng cao chất lượng giáo dục đòi hỏi chúng ta phải đầu tư, phát triển các mô
hình dạy học. Mô hình dạy học giúp giảm chí phí đào tạo và nâng cao chất lượng giảng
dạy. Học sinh có dòp làm quen với các mô hình giống với các hệ thống điều khiển trong
thực tế, do đó có thể rút ngắn được khoảng cách giữa lý thuyết và thực tế.
Do vậy các Trường học nói chung, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói riêng
đang đầu tư, phát triển các công cụ dạy học mang tính chất mô phỏng nhằm giúp cho sinh
viên lónh hội kiến thức một cách thấu đáo thông qua phương pháp trực quan. Qua đó,
người học có thể phát triển và vận dụng các kiến thức đã học một cách hiệu quả nhất theo
những yêu cầu cụ thể hiện nay trong những khu chế xuất, các nhà máy cũng như trong các
lónh vực có liên quan về điện.
Để đáp ứng phần nào nhu cầu trên, trong khuôn khổ của luận văn tốt nghiệp, nhóm
thực hiện xin tiến hành đề tài : "THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ THÍ NGHIỆM ĐIỆN
TỬ CÔNG SUẤT". Mục đích của đề tài là xây dựng mô hình thí nghiệm giúp sinh viên
hiểu rõ hơn về các linh kiện bán dẫn công suất cũng như các ứng dụng của nó thông qua
việc tiến hành các thí nghiệm trên bộ thí nghiệm này. Đồng thời, trên cơ sở mô hình dụng
cụ dạy học, nhóm thực hiện cố gắng xây dựng các bài thực tập để sinh viên cũng cố lại
các bài học lý thuyết. Nội dung của mô hình là sử dụng các linh kiện điện tử công suất
như thyristor, diode … làm thay đổi điện áp một chiều để điều khiển tải dùng trong công
suất lớn. Trong thực tế kỹ thuật, đặc biệt là lónh vực điều khiển, vấn đề thay đổi điện áp
một chiều là một vấn đề thường gặp. Chúng ta cần thay đổi điện áp để điều khiển tốc độ
động cơ một chiều, điều khiển độ sáng của đèn điện .v.v… Khi nắm được các ứng dụng
trên, sinh viên sẽ thấy được tầm quan trọng trong bài học để có thể vận dụng chúng vào
thực tiễn sau khi học xong.
Với sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn Vũ Đỗ Cường, Nhóm thực hiện cố gắng

 Thiết kế và thi công mạch điều khiển điện áp một chiều bằng phương pháp
thay đổi biến đổi độ rộng xung.
 Thiết kế và thi công mô hình dạy học, xây dựng các bài thực tập dựa trên mô
hình.
Ngoài ra nhóm thực hiên chưa thực hiện mô hình điều khiển cho một đối tượng tải
bất kỳ bằng vòng kín để nâng hiệu quả trong ứng dụng thực tế.
III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .
Việc vận dụng môn điện tử ứng dụng để điều chỉnh bằng phương pháp trên cho
động cơ một chiều là vấn đề không còn mới mẻ nhưng tính mới mẻ của đề tài được thể
hiện ở chổ :
XÂY DỰNG ĐƯC MÔ HÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG CÁC LINH KIỆN BÁN
DẪN CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRỰC QUAN GIÚP CHO SINH VIÊN
KHOA ĐIỆN THÍ NGHIỆM.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Bính
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội năm 1996
2. Phạm Quốc Hải
Dương Văn Nghi
PHÂN TÍCH VÀ GIẢI MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật
3. Nguyễn Việt Hùng
BÀI GIẢNG KỸ THUẬT XUNG VÀ SỐ

PHẦN CƠ SỞ LÝ LUẬN.
I. Thể thức nghiên cứu. 2
II. Cơ sở lý luận. 3
PHẦN NỘI DUNG
Chương I :GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT. 5

I. Diode. 5
II. Transistor. 7
III. Thyristor. 11
Chương II: KHẢO SÁT PHẦN ĐỘNG LỰC. 15
I. Giới thiệu về động cơ điện một chiều. 15
II. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một
chiều. 18
Chương III: KHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP BẰNG
CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ RỘNG XUNG. 20
I. Bộ băm xung một chiều dùng SCR. 20
II. Bộ tạo xung kích cho SCR. 29
Chương IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH. 33
I. Thiết kế mạch. 33
II. Thi công mạch. 40
Chương V: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH. 42
I. Thiết kế. 42
II. Thi công. 44
Chương VI: SOẠN BÀI THỰC TẬP. 46
I. Giới thiệu mô hình. 46
II. Các bài thí nghiệm. 46
KẾT LUẬN
MỤC LỤC
để thu thập dữ kiện giải quyết đề tài. Việc tham khảo tài liệu giúp người thực hiện bổ sung
thêm kiến thức, lý luận cũng như phương pháp mà những công trình nghiên cứu trước đó đã
xây dựng. Nhờ đó người nghiên cứu tập trung giải quyết vấn đề còn tồn tại. Tuy nhiên việc
nghiên cứu tham khảo tài liệu luôn bảo đảm tính kế thừa và phát triển có chọn lọc.
3. Xử lý dữ kiện :
Các dữ kiện sau khi được thu thập chưa thể sử dụng được ngay mà phải qua quá trình
sàng lọc, sửa chữa, phân tích khái quát thành lý luận. Tài liệu được sử dụng là những tài liệu
có chất lượng cao chủ yếu là tài liệu gốc nên bảo đảm chính xác về nội dung đề cập.
4. Trình bày đồ án :
Đề tài tốt nghiệp được trình bày theo cấu trúc một tập đồ án tốt nghiệp để phù hợp với
nội dung và thời gian nghiên cứu đồng thời đáp ứng đúng yêu cầu về chương trình đào tạo
của trường.
Trình bày thành văn công trình nghiên cứu khoa học là giai đoạn hoàn thành nghiên
cứu, do đó không được xem đó là quá trình kỹ thuật mà là một quá trình sáng tạo sâu sắc.
Chính việc nắm vững bút pháp trong nghiên cứu khoa học giúp người nghiên cứu làm sáng tỏ
thêm những kết quả đạt được, phát triển chúng và có thêm những kiến thức mới.

II. Cơ sở lý luận :
Đồ án tốt nghiệp thực chất là một quá trình nghiên cứu khoa học - quá trình nhận thức
và hành động. Quá trình này đòi hỏi phải có thời gian nhất đònh tương xứng với nội dung của
đối tượng nghiên cứu và tính chất phức tạp của vấn đề nghiên cứu.
Việc nghiên cứu khoa học giúp ta tìm ra cái mới. Cái mới ở đây không những mang tính
chủ quan của người nghiên cứu mà còn mang tính khách quan đối với xã hội. Nghiên cứu
khoa học phải nhằm mục đích phục vụ xã hội, đáp ứng yêu cầu thực tiễn.
Hoạt động ngiên cứu khoa học muốn đạt kết quả tốt phải hội đủ các yếu tố :
Phương tiện, phương pháp, cơ sở vật chất, máy móc thiết bò, hình thức tổ chức. Các yếu
tố này có mối quan hệ hữu cơ và phù hợp với đối tượng nghiên cứu.
CÁC CƠ SỞ CHO VIỆC NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
1. Kiến thức và năng lực người nghiên cứu :
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài người nghiên cứu cần phải cân nhắc kỹ

Thực tế là những sự việc có thật, những tình hình cụ thể, những vấn đề đã hoặc chưa
được giải quyết trong cuộc sống. Người nghiên cứu với kinh nghiệm bản thân trong công tác
hàng ngày thường thấy được các mặt của vấn đề, các mối quan hệ phức tạp, các diễn biến,
phương hướng phát triển của sự vật từ đó có đònh hướng thích hợp giải quyết đề tài.
Chính thực tiễn giúp người nghiên cứu tìm thấy vấn đề một cách cụ thể. Người nghiên
cứu phải xem thực tiễn cao hơn nhận thức ( lý luận ) vì nó có ưu điểm không những có tính
phổ biến mà còn có tính hiện thực trực tiếp.Hồ Chủ Tòch cũng đã dạy : “Học tập thì theo
nguyên tắt: kinh nghiệm và thực tiễn phải đi cùng nhau”
Đề tài thực hiện mang tính thực tiễn, nội dung của đề tàilà có thật, phát triển từ thực tế
khách quan.
Có thể nói hầu như mọi công trình nghiên cứu điều có giá trò thực tế của nó, chỉ khác
nhau ở mức độ ít nhiều, phục vụ trước mắt hay lâu dài, gián tiếp hay trực tiếp.
3. Tác động của điều kiện khách quan đến việc thực hiện đề tài:
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài người nghiên cứu là yếu tố chủ quan góp
phần quan trọng đến kết quả còn đối tượng nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu kể cả
phương tiện ngiên cứu, thời gian nghiên cứu cùng những người cộng tác nghiên cứu và người
hướng dẫn nghiên cứu là những điều kiện khách quan ảnh hưởng trực tiếp đến việc nghiên
cứu và kết quả nghiên cứu. Người nghiên cứu càng nắm chắc các yếu tố khách quan đó bao
nhiêu thì kết quả nghiên cứu càng được khẳng đònh bấy nhiêu .
CHƯƠNG II : KHẢO SÁT PHẦN ĐỘNG LỰC.
I. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.
Trong thời đại ngày nay, hầu hết các dây chuyền sản xuất đang dần dần được tự động hóa
bằng cách áp dụng các kỹ thuật tiên tiến của khoa học kỹ thuật. Tuy thế, động cơ điện một
chiều vẫn được coi là một loại máy quan trọng. Nó có đặc tính điều chỉnh tốc độ rất tốt, vì
vậy máy được dùng nhiều trong các nghành công nghiệp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ
như cán thép, hầm mỏ, giao thông vận tải…
1. Cấu tạo :
Động cơ điện một chiều gồm hai phần : Phần tónh (stator) và phần quay (rotor).
Phần tónh là phần đứng yên của máy. Nó thường bao gồm các bộ phận sau :
– Cực từ chính : là bộ phận sinh ra từ trường chính trong vỏ máy, gồm có lõi sắt cực


M
KK
R
K
U
n
MEE
2


quay theo một hướng.
Công suất ứng với momen điện từ đưa ra đối với động cơ gọi là công suất điện từ và bằng
: P
đt
= M = E
ư
I
ư
Trong đó : M : momen điện từ.

60
2 n


 : tốc độ góc phần ứng.
I
ư
: dòng điện phần ứng
.

0 M
đm
M
nm
M 0 I
ư.đm
I
ư.nmb. Các phương trình cơ bản :
Phương trình đặc tính cơ :
I

Hìn
h II.2

Đặc tính cơ và đặc tính tốc độ của động cơ điện một chiều kích từ độc
lập.

Hình II.1

Sơ đồ nguyên lý của mạch kích từ độc lập.
+
_
U
RKT
CKT
Rpư
M


n
2
U
1

U
2

0 M
C
M Việc điều chỉnh tốc độ theo kiểu này chỉ cho phép giảm điện áp (nhỏ hơn điện áp đònh
mức) và chỉ cho tốc độ nhỏ hơn tốc độ đònh mức.
U
đm
> U
1
> U
2

n
0
> n
1
> n
2


2

I
K
R
K
U
n
EE


Hình II.3
Sơ đồ điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt trên phần
ứng.