Báo cáo thực tập tốt nghiệp
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU..........................................................................................2
I.

Tìm hiểu về xen-xin và hệ thống xen-xin.................................3
1. Khái niệm.............................................................................3
2. Hoạt động của hệ thống xen-xin..........................................3

II.

Tìm hiểu về TCA 785...............................................................12
1. Đặc trưng của TCA 785.......................................................12
2. Kí hiệu và chức năng của TCA 785.....................................12
3. Các thông số của TCA 785..................................................14
4. Biểu đồ xung........................................................................17

III.

Tổng quan về thyristor..............................................................21
1. Cấu tạo của thyristor............................................................21
2. Đặc tuyến Volt – Ampere của thyristor...............................22
3. Các biện pháp mở thyristor.................................................22
4. Các biện pháp khóa thyristor..............................................23

Page1


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
LỜI MỞ ĐẦU.
Ngày nay trong hầu hết các ngành kinh tế, kĩ thuật, nhất là các ngành

Sinh viên thực hiện
Page2


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

NỘI DUNG THỰC TẬP:
Tìm hiểu về xen-xin và hệ thống xen-xin:

I.
1.

Khái niệm:

Xenxin (сельсин) là một máy điện xoay chiều loại nhỏ, được dùng trong
các hệ truyền động bám hoặc truyền đồng bộ để đo vị trí góc quay hoặc sai
lệch góc trên một khoảng cách lớn.
Thực chất, xenxin là một biến áp quay có số pha khác nhau trên cuộn
dây rôto và stato (thường là một pha và ba pha, bố trí lệch nhau 120 độ):
Xenxin theo cấu trúc được chia thành 2 loại:
- Xenxin tiếp xúc: Trong rôto có bố trí cuộn dây một pha hoặc ba pha.
Điện áp đưa vào (hoặc lấy ra) trên cuộn dây rôto phải thực hiện qua các vòng
tiếp xúc. Do sự thay đổi điện trở tiếp xúc này nên làm giảm độ chính xác và độ
tin cậy trong quá trình làm việc.
- Xenxin không tiếp xúc: Rôto được làm bằng lõi sắt từ và không bố trí
các cuộn dây trên nó. Các cuộn dây một pha hoặc ba pha đều được bố trí trên
stato. Độ chính xác và độ tin cậy cao hơn xenxin tiếp xúc nhưng có kích thước
và khối lượng lớn hơn.
2. Hoạt động của hệ thống xen-xin:
Để thực hiện việc đo sai lệch góc quay trên một khoảng cách lớn, các


E3

E3

I2

α

RH

Uy

Ey

E1

β

Hình 1-1. Hệ thống xenxin chế độ biến áp
Sơ đồ nối các cuộn dây trong chế độ này:
- Xenxin phát: Cuộn dây 1 pha được nối với điện áp kích thích xoay
chiều, trục rôto của xenxin được nối với trục quay điều khiển (trục chủ động –
trục đặt).
- Xenxin thu: Trục rôto được nối với trục quay được điều khiển (trục
chấp hành), trên cuộn dây 1 pha nhận được điện áp ra tỷ lệ với sai lệch góc
quay giữa trục chủ động và trục chấp hành.
- Các cuộn dây 3 pha của hai xenxin được nối từng cặp với nhau.
Nguyên tắc hoạt động
Điện áp


trong đó:

Page4

(
(

)
)

(1.1)


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
ω
α
k

- tần số của điện áp xoay chiều kích thích;
- góc quay trục điều khiển;
- hệ số tỷ lệ;

Em

- giá trị sức điện động lớn nhất, đạt được khi trục cuộn dây kích
thích trùng với trục cuộn dây của từng pha trong cuộn dây 3 pha.
Các sức điện động này tạo ra các điện áp trên các đầu ra cuộn dây 3
pha xenxin phát:


I1 =

E1
Z12

I2 =

;

Trong đó
giữa hai điểm

0

Z12

và

0*

E2
Z12

I3 =

;

E3
Z12


trong đó

X

)
)
(1.4)

- điện trở cảm ứng, sinh ra do tác động tương hỗ giữa cuộn dây 3

pha và cuộn dây 1 pha của xenxin thu;

β

- góc quay trục rôto xenxin thu.

Sức điện động tổng cộng trên cuộn dây 1 pha của xenxin thu:
E y = E1' + E2' + E3'

(1.5)
÷

Kết hợp các công thức (1.1) (1.4), nhận được:
Ey =

3 XE
cos( α − β ) = E ym cos θ
2 Z 12

(1.6)

(1.8)
Page6


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Như vậy, điện áp đầu ra trong hệ thống xenxin chế độ biến áp tỷ lệ với
sai lệch góc quay giữa trục chủ động (nối với rôto xenxin phát) và trục chấp
hành (nối với rôto xenxin thu) theo quy luật hàm sin (hình 1-2).
θ

Từ hình 1-2, nhận thấy rằng, trong một chu kỳ của góc sai lệch , sẽ có
hai vị trí mà điện áp đầu ra hệ thống xenxin nhận được giá trị bằng không
θ = 00

θ = 180 0

θ = 00

(tương ứng với góc sai lệch
và
). Vị trí
được gọi là vị trí
cân bằng ổn định (vì điện áp đầu ra xung quanh điểm này có cực tính, được
sử dụng trong hệ truyền động bám, sẽ có xu hướng đưa góc sai lệch quay trở
θ = 180 0

lại giá trị bằng không); vị trí
được gọi là vị trí cân bằng không ổn
định (vì điện áp đầu ra xung quanh điểm này có cực tính, được sử dụng trong
hệ truyền động bám, sẽ có xu hướng tiếp tục đưa góc sai lệch rời khỏi điểm

θ

[

V 0

]

(1.10)
Page7


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
θ

Như vậy, trong một giới hạn góc sai lệch nhỏ, hệ thống xenxin trong
chế độ biến áp có thể được xem như một khâu khuếch đại với hệ số truyền
K XX

b. Hệ thống xenxin 2 rãnh
Do hàm số truyền

K XX

của hệ thống xenxin là khá nhỏ, cũng như sai số
0,1

0,75

đo góc sai lệch của hệ thống xenxin là khá lớn (từ


RH

I3
qβ

qα

I2

q

q

I1

UKT

I3
I2

α

β

Hình 1-3. Hệ thống xenxin hai rãnh

Làm việc của xenxin rãnh sơ bộ tương tự như hệ thống xenxin một
rãnh. Đối với rãnh sơ bộ nhận được điện áp đầu ra:
U ySB (θ ) = U m sin θ ≈ U mθ = K XXSBθ

K XXCX =

U yCX

θ

= qK XXSB

(1.14)
q

Như vậy, hệ số truyền rãnh chính xác lớn gấp lần hệ số truyền rãnh
sơ bộ. Trong quá trình hoạt động, ban đầu khi góc sai lệch lớn, hệ thống làm
việc với điện áp sai lệch lấy từ rãnh sơ bộ và giảm dần góc sai lệch. Khi góc sai
lệch giảm đến một giá trị nào đó, thiết bị chuyển mạch sẽ làm việc và hệ thống
làm việc với điện áp lấy từ rãnh chính xác (hình 1-5). Do độ dốc đặc tuyến
q

rãnh chính xác lớn gấp lần đặc tuyến rãnh sơ bộ nên giá trị điện áp sai lệch
được tăng lên và hệ thống nhanh chóng khử bỏ góc sai lệch, thực hiện bám
đồng bộ.
Ucx Uss
90
q

o

Ucx
o
360


900
q

.

c. Hệ thống xenxin trong chế độ chỉ thị
Chế độ chỉ thị của hệ thống xenxin được dùng để quay đồng bộ và chỉ
thị giá trị góc quay trên một khoảng cách lớn (hình 1-6).
Trong chế độ chỉ thị, các cuộn dây 1 pha và 3 pha của xenxin phát và
xenxin thu được nối như sau:
- Các cuộn dây 1 pha của xenxin phát và xenxin thu được kích thích
bởi cùng một điện áp xoay chiều (trong hình12-6 là cuộn dây stato)
- Các cuộn dây 3 pha của 2 xenxin được nối với nhau từng đôi một
(trong hình vẽ là 3 cuộn dây rôto)
XXPhát

XXThu

~U KT

ΦKT

ΦKT

α

β

I1

0
0
− 1200  ×
∆E2 = E2 − E2 = E cos β − 120 − E cos α − 120 = 2 E sin
 2



α − β

− 1200 
× sin
 2



α + β

'
0
0
− 2400  ×
∆E3 = E3 − E3 = E cos β − 240 − E cos α − 240 = 2 E sin
 2



α − β

− 2400 

θ =α −β

có giá trị nhỏ, giá trị

(1.16)

Giá trị lớn nhất của mômen đồng bộ:
M m ≈ 0,7

E2 Xq
ω rq2 + X q2

(1.17)
rq

E

trong đó - giá trị lớn nhất sức điện động hiệu dụng trên 1 pha;
và
thuần trở và cảm kháng của cuôn dây rôto xenxin thu theo trục ngang.

Page12

Xq

-


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Mômen điện từ này làm quay rôto xenxin thu theo hướng đưa góc sai lệch về

Page13


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Hình 2-1:sơ đồ chân TCA 785

Page14


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Hình 2-2: Cấu trúc TCA 785

Chân
1

Kí hiệu
GND

Chức năng
Nối đất

2

Đầu ra 2 đảo

3

Đầu ra U


R9

Điện trở tạo mạch răng cưa

10

C10

Tụ tạo mạch răng cưa

11

V11

Điện áp điều khiển

12

C12

Tụ tạo độ rộng xung

13

L

Tín hiệu điều khiển xung ngắn, xung dài

14



Giá trị giới
hạn
Min
Max
- 0.5
18

Dòng điện ra tại chân 14, 15

IQ

- 10

400

Ma

Điện áp giới hạn

V6

- 0.5

VS

V

Điện áp điều khiển


VQ

VS

V

Dòng ra tại chân 2, 3, 4, 7

IQ

10

Ma

Điện áp ra tại chân 2, 3, 4, 7

VQ

VS

V

150
125
18

0

Nhiệt độ tiếp giáp
TJ


10

500

HZ

Nhiệt độ môi trường

TA

-25

85

•

0

C

Đặc tính:
≤

≤



≤


Chân điều khiển
Dải điện áp điều khiển
Điện trở vào

IS

4.5

T5 rms

30

∆V5
V11
R11

0.2

6.5

10

Ma

1

200

µa


điều khiển V11 (góc mở ) thì tín hiệu điện chuyển thành dạng Logic phụ thuộc
vào độ lớn của điện áp điều khiển V 11 mà góc mở có thể được dịch chuyển
trong khoảng từ (00 1800)
Với mỗi ½ phần sóng một xung dương cứ 30s lại xuất hiện các đầu ra
Q1, Q. Giữ sự tồn tại xung có thể đạt 180 0 qua tụ C12. Nếu chân 12 nối mass cá
xung trong khoảng góc (00 => 1800) sẽ xuát hiện.
−−

−−

Q Q

Các đầu ra 1, 2 cung cấp tín hiệu ngược với Q1, Q2. Tín hiệu tại
+180 có thể được dùng điều khiển một bộ Logic ngoài có tại chân 3.
0

Một tín hiệu tương ứng với liên kết NOR của Q 1, Q2 có sẵn tại cửa Qz
(chân 7).
Cổng vào hạn chế có thể được dùng để loại trở hoạt động của các cổng
−−

ra Q1,Q2

−−

Q Q
1

,



Báo cáo thực tập tốt nghiệp

•

Phạm vi hoạt động :

Điện áp cung cấp

VS

8

18

V

Tần số hoạt động

F

10

500

Hz

Nhiệt độ môi trường

TA


Những giá trị giới hạn
Min.
Typ. Max.

IS

4.5

I5 rms
V5

30

V11
R11

0.2

6.5

30
15

Đơn
vị

10

mA

≤ Vs ≤ 18 − 25 0 C ≤ T A ≤ 85 0 C

;

Tham số
Bộ biến đối
Dòng thay đổi
Điện áp max
Điện áp bão hòa trên tụ

;f=50 Hz

Kí hiệu Những giá trị giới hạn

I10
V10
V10

10
100
Page19

225

1000
V2-2
350

Đơn
vị

VS=8V tới 18V
Sự chênh lệch của điện
áp thay đổi ở nửa chu kì
sau VS=const
Xung dài khi chân 13
được nối với S8
Xung ngắn ở (tại) đầu ra
Xung dài đầu ra
Nhập vào hiện thời
V13 = 8V
Nhập vào hiện thời
V13 = 1.7V
Chân đầu ra 2, 3, 4, 7
Dòng ngược
V0 = V s
Điện áp bão hòa
I0 = 2mA
•

R9
tf

3

300

KΩ
µS

1

V6H
tr
I6H

4
1

-I6L

80

I10

-5

5

%

1

I10

-20

20

%

1


2.6

2

V

2.6

V13H
V13L
I13H

3.5

2.5
2.5

-I13L

45

65

ICE0
Vsat

0.1

0.4

Những giá trị giới hạn
Min.
Typ.
Max.

Đơn
vị

Kiểm
tra
mạch

V14/15H

VS – 3

VS –2.5

VS-1.0

V

3.6

V14/15L

0.3

0.8



VREF

2.8

3.1

3.4

V

1

2x10-4

5x10-4

1/K

1

αREF

Page21


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

III.
1.

2. Đặc tuyến Volt – Ampere của thyristor:

H.3.2 – Đặc tuyến volt-ampere của thyristor
Ith max

: giá trị cực đại dòng thuận

Uth

: điện áp thuận

Ung

: điện áp ngược

Udt

: điện áp đánh thủng

Ing

: dòng ngược
Page23


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
I0

: dòng rò qua thyristor



4.Khóa thyristor:
Khóa thyristor tức là trả nó về trạng thái ban đầu trước khi mở với
đầy đủ các tính chất có thể diều khiển được của nó. Có hai phương pháp khóa
thyristor:
Page24


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
-

Giảm dòng điện thuận hoặc cắt nguồn cung cấp.
Đặt điện áp ngược lên thyristor.
Quá trình khóa thyristor như sau:

Khi đặt điện áp ngược lên thyristor (H.3.3a) tiếp giáp J 1, J3 chuyển
dịch ngược, còn J2 chuyển dịch thuận. Do tác dụng của điện trường ngoài các
lỗ trống trong lớp P2 chạy qua J3 về catod và trong lớp N1 các lỗ trống chạy
qua J1 về anod tạo nên dòng điện ngược chạy qua tải, giai đoạn này tử t 0 - t1
(H.3.3b). Khi các lỗ trống bị tiêu tán hết thì J 1 và J3 (chủ yếu là J1) ngăn cản
không cho điện tích tiếp tục chảy qua, dòng điện bắt đầu được giảm xuống, từ
t1 – t2 gọi là thời gian khóa thyristor.
Thời gian khóa này thường kéo dài gấp 8 – 10 lần thời giàn mở.

Page25