- Đồ án môn học số 3-
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc lập-Tự do- Hạnh phúc
------------ ------------
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Khóa học : 2009-2013
Ngành học : Tự động hóa công nghiệp
Lớp : ĐK7.1
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA
ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành
Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Đông
Nguyễn Quang Đức
Phạm Đình Giáp
Hưng Yên, ngày 06 tháng 06 năm 2011
1
- Đồ án môn học số 3-

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA
I-Số liệu cho trước:
-Dòng xoay chiều với các thông số:
U=220V; I=5A; f=50Hz
-Đông cơ với các thông số: P=370w
II-Nội dung cần hoàn thành:
• Báo cáo về tiến độ thực hiện các công việc theo từng tuần.
• Thuyết minh đề tài: ( Phân tích yêu cầu, trình bày các phương pháp thực
hiện, cơ sở lý thuyết, quá trình thực hiện đồ án,…)

3.2.Sơ đồ nguyên lý toàn mạch…………………………………………………...33
3.3.Sơ đồ bố trí linh kiện………………………………………………………..35
LỜI KẾT 36
3
- Đồ án môn học số 3-
LỜI NÓI ĐẦU
Điện tử công suất là một môn học hay và lý thú, cuốn hút được nhiều sinh viên
theo đuổi. Là những sinh viên chuyên ngành tự động hóa, chúng em muốn được
tiếp cận và hiểu sâu hơn nữa bộ môn điện tử công suất.Vì vậy, đồ án môn học chế
tạo sản phẩm là điều kiện tốt giúp chúng em kiểm chứng được lý thuyết đã được
học.
Trong đồ án điện tử công suất lần này, chúng em đã được nhận đề tài “Nghiên
cứu,thiết kế, chế tạo bộ điều áp xoay chiều một pha”. Sau thời gian nghiên cứu,
chúng em đã chế tạo thành công bộ điều khiển điện áp xoay chiều 1 pha đáp ứng
được cơ bản yêu cầu của đề tài.
Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, chúng em đã gặp một số vướng mắc về
lý thuyết và khó khăn trong việc thi công sản phẩm. Tuy nhiên, chúng em đã nhận
được sự giải đáp và hướng dẫn kịp thời của thầy hướng dẫn , sự góp ý kiến của các
bạn sinh viên trong lớp. Đựơc như vậy chúng em xin chân thành cảm ơn và mong
muốn nhận được nhiều hơn nữa sự giúp đỡ, chỉ bảo của thầy giáo và bạn trong các
đồ án sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Nhóm sinh viên:
Nguyễn Văn Đông
Nguyễn Quang Đức
Phạm Đình Giáp
4
- Đồ án môn học số 3-
PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1.Động cơ điện xoay chiều một pha

C - Tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông diac.
Điện áp và tốc độ của quạt có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh biến trở
VR trên hình a. 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 b có chất lượng điều khiển tốt hơn. Tốc độ quay của quạt có thể
được điều khiển cũng bằng biến trở VR. Khi điều chỉnh trị số VR ta điều chỉnh
việc nạp tụ C lúc đó điều chỉnh được thời điểm mở thông diac và thời điểm Triac
dẫn. Như vậy Triac được mở thông khi điện áp trên tụ đạt điểm dẫn thông diac.
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 điên áp ra lớn hơn. Ngược lại điên trở của VR càng lớn tụ
nạp càng chậm Triac mở càng chậm lại điện áp và tốc độ của 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.
6
- Đồ án môn học số 3-
-Kích thước mạch điều khiển nhỏ, gọn.
* Nhược điểm:
Nếu chất lượng Triac, diac không tốt thì ở vùng tốc độ thấp quạt sẽ xuất hiện
tiếng ù do thành phần một chiều của dòng điện.
1.2. Bộ điều áp xoay chiều một pha
1.2.1. Giới thiệu một số sơ đồ mạch động lực
Hình 1 giới thiệu một số mạch điều áp xoay chiều một pha. Hình 1a là điều
áp xoay chiều điều khiển bằng cách mắc nối tiếp với tải một điện kháng hay điện
trở phụ (tổng trở phụ ) biến thiên. Sơ đồ mạch điều chỉnh này đơn giản dễ thực
hiện. Tuy nhiên, mạch điều chỉnh kinh điển này hiện nay ít được dùng, do hiệu suất
thấp (nếu Z
f
là điện trở ) hay cosϕ thấp(nếu Z
f

U
2
i
Z
a
U
2
b
TBB§
U
2
U
1
C
U
1
i
Z
Z
i
- Đồ án môn học số 3-
Sơ đồ kinh điển hình 2.A thường được sử dụng nhiều hơn, do có thể điều
khiển được với mọi công suất tải. Hiện nay Tiristor được chế tạo có dòng điện đến
7000A, thì việc điều khiển xoay chiều đến hàng chục nghìn ampe theo sơ đồ này là
hoàn toàn đáp ứng được
Tuy nhiên, việc điều khiển hai tiristor song song ngược đôi khi có chất lượng
điều khiển không tốt lắm, đặc biệt là khi cần điều khiển đối xứng điện áp, nhất là
khi cung cấp cho tải đòi hỏi thành phần điện áp đối xứng (chẳng hạn như biến áp
hay động cơ xoay chiều). Khả năng mất đối xứng điện áp tải khi điều khiển là do
linh kiện mạch điều khiển tiristor gây nên sai số. Điện áp tải thu được gây mất đối

4
d.
b.
Hình 2 Sơ đồ điều áp xoay chiều một pha bằng bán dẫn
a. bằng hai tiristor song song ngược; b. bằng triac; c. bằng một
tiristor một diod; d. bằng bốn diod một tiristor
Z
U
1
c.
D
1
T
1
T
2
D
2
- Đồ án môn học số 3-
Để khắc phục nhược điểm vừa nêu về việc ghép hai tiristor song song
ngược,triac ra đời và có thể mắc theo sơ đồ hình 2.B. Sơ đồ này có ưu điểm là
các đường cong điện áp ra gần như mong muốn như hình 3.a, nó còn có ưu điểm
hơn khi lắp ráp. Sơ đồ mạch này hiện nay được sử dụng khá phổ biến trong công
nghiệp. Tuy nhiên triac hiện nay được chế tạo với dòng điện không lớn (I <
400A), nên với những dòng điện tải lớn cần phải ghép song song các triac, lúc đó
sẽ phức tạp hơn về lắp ráp và khó điều khiển song song. Những tải có dòng điện
trên 400A thì sơ đồ hình 2.B ít dùng.