I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức :
- Biết được công dụng của mạch điện tử điều khiển tốc độ động cơ 1 pha.
- Hiểu được mạch điều khiển tốc độ quạt điện bằng triac.
2. Kĩ năng :
- Giải thích được nguyên lý của mạch điều khiển tốc độ quạt điện bằng triac.
3. Thái độ :
-Tính thần hợp tác, thảo luận tìm hiểu kiến thức.
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên : Mạch điều khiển quạt điện bằng triac. Tranh vẽ hình 15.2.
2. Học sinh : Tham khảo bài mới. ôn kiến thức về triasc và điac.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC : 1. Ổn định lớp : 1 ph
2. Kiểm tra bài cũ : 5ph. HSK trả lời câu hỏi : a) Mạch điều khiển tín hiệu là gì ?
b) Vẽ sơ đồ khối và giải thích nguyên lí mạch điều khiển tín hiệu ?
Đặt vấn đề : Hôm nay ta tìm hiểu mạch điều khiển tín hiệu nữa đó là mạch điều khiển tốc độ động cơ ! 3. Bài mới :
TL HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC
ph HĐ1: Tìm hiểu công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha : H1: Nêu các động cơ một pha có bộ
điều khiển tốc độ mà em biết ? H2: Quạt bàn, quạt trần được thay đổi tốc độ bằng cách nào ?
H3: Có thể điều khiển tốc độ động cơ bằng cách nào nữa ?
GV: Thông tin: Hiện nay sử dụng các mạch điện từ điều khiển tốc độ thường bằng cách điều khiển điện áp và tần số dòng điện.
T1: Thảo luận trả lời : Quạt bàn, quạt trần.
T2: Thay đổi số vòng dây của Stato.
T3: Điều khiển điện áp đưa vào động cơ. Hoặc điều khiển tần số nguồn điện đưa vào động cơ
HS: Ghi nhận thông tin.
I. Công dụng : + 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
+ Hiện nay sử dụng các mạch điện từ điều khiển tốc độ thường bằng cách điều khiển điện áp và tần số dòng điện.
ph HĐ2: Tìm hiểu nguyên lí điều khiển tốc độ động cơ một pha : GV: Giới thiệu sơ đồ khối của
mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng cách thay đổi điện áp.
H4: Nêu nguyên lí thay đổi tốc độ quay bằng thay đổi điện áp đưa vào động cơ ?
GV: Giới thiệu sơ đồ khối của
HS: Ghi nhận sơ đồ khối.
T4: Điện áp đưa vào bộ điều khiển làm thay đổi điện áp sau đó đưa vào động cơ làm động cơ thay đổi tốc độ.
HS: Ghi nhận sơ đồ khối.
II. Nguyên lí điều khiển tốc độ :
+ Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào động cơ.
+ Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi U1,f1
U2,f1 Đ/khiển ĐC điện áp
mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng cách thay đổi điện áp.
H5: Nêu nguyên lí thay đổi tốc độ quay bằng thay đổi tần số đưa vào động cơ ?
T5: Điện áp đưa vào bộ điều khiển làm thay đổi tần số sau đó đưa vào động cơ làm động cơ thay đổi tốc độ.
tần số và điện áp đưa vào động cơ.
ph HĐ3: Tìm hiểu một số mạch điều khiển động cơ điện một pha :
GV: Yêu cầu HS xem sơ đồ mạch điều khiển tốc độ của quạt điện.
H6: Hãy chỉ trên sơ đồ tranh vẽ nêu tên các linh kiện và nhiệm vụ của nó.
GV: Nêu nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển.
H7: Khi thay đổi điện trở VR thì thời gian nạp điện cho tụ thế nào và dẫn đến thay đổi gì ?
GV: Nêu nhược điểm của mạch.
GV: Giới thiệu mạch khắc phụ nhược điểm trên, hình 15.2c và giới thiệu.
H8: Mạch này khác mạch đã nêu ở chỗ nào ?
GV: Nêu hoạt động của mạch.
HS: Xem sơ đồ mạch hình 15.2 và nắm các linh kiện, nhiệm vụ của linh kiện.
T6: Chỉ trên sơ đồ tranh vẽ nêu tên các linh kiện và nhiệm vụ của nó.
HS: Nghe và theo dõi sơ đồ mạch.
T7: Thời gian nập điện cho tụ thay đổi, thời điểm mở triac thay đổi. Vậy điện áp và dòng điện đưa vào động cơ được điều chỉnh.
HS: Ghi nhận thông tin.
HS: Theo dõi sơ đồ mạch.
T8: Có thêm linh kiện điac.
HS: Theo dõi sơ đồ và hoạt động mạch.
III. Một số mạch điều khiển động cơ một pha :
* Sơ đồ mạch : h.15.2 SGK
* Nguyên lý : Khi đóng khoá K nguồn cấp u1 hình sin. Tại thời điểm u1 đổi dấu triac chưa dẫn, tụ C nạp điện tăng dần.
+ Khi đủ điều kiện, triac được dẫn từ đó đến cuối bán kỳ + Khi thay đổi điện trở VR, hằng số thời gian nạp tụ thay đổi, thời điểm mở triac thay đổi, điện áp và dòng điện đưa vào động cơ được điều chỉnh.
Nhược điểm : triac mở do phối hợp điện áp đặt vào và dòng điều khiển theo đường đặc tính điac có thể bị thiếu chính xác.
+ Khắc phục : đưa thêm điac.
+ Khi Uc tăng tới ngưỡng điện áp thông (uPA) của điac có dòng chạy vào cực điều khiển triac và triac mở từ thời điểm đó tới khi dòng điện của nó bằng 0 HĐ4: Củng cố :
1- Động cơ nào có thiết bị điều chỉnh tốc độ, trong các động cơ sau : A. Máy bơm nước. ; B.Tủ lạnh. ; C. Quạt bàn. ; D. Máy mài.
2. Khi sử dụng triac để điều khiển tốc độ động cơ cần tác động vào thông số nào của nguồn cấp điện cho động cơ ?
1. Đáp án : C.
2. Tác dụng vào điện áp.
Căn dặn : Đọc thêm : Em có biết ; BT : SGK. Tiết sau : IV : RÚT KINH NGHIỆM :
U1,f1
U2,f2 Đ/khiển ĐC tần số
Bài 16 : THỰC HÀNH : MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA I. MỤC TIÊU :
1. Kiến thức :
-Hiểu và phân biệt được sơ đồ nguyên lí và sơ đồ lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha.
2. Kĩ năng :
- Lắp được một mạch điều khiển đơn giản.
3. Thái độ :
-Có ý thức thực hiện đúng qui trình và các qui định về an toàn.
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên : Cho mỗi nhóm bộ dụng cụ như SGK.
2. Học sinh : Ôn lại triac và điac, mạch 15.2 SGK. Đọc bài thực hành 16 và chuẩn bị mẫu báo cáo.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC : 1. Ổn định lớp : 1 ph
2. Kiểm tra bài cũ : Kiểm tra việc chuẩn bị bài thực hành của học sinh.
Đặt vấn đề : Ta đã học về mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha nay ta thực hành thiết kế về mạch này!
3. Thực hành :
Hoạt động 1 : Hướng dẫn ban đầu : + Giới thiệu mục tiêu tiết học :
- phân biệt được sơ đồ nguyên lí và sơ đồ lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha.
- Lắp được một mạch điều khiển đơn giản.
+ Giới thiệu nội dung và qui trình thực hành : Bước 1: Thiết kế mạch điều khiển động cơ một pha.
Bước 2: Lắp ráp mạch điều khiển động cơ một pha. Báo cáo GV kiểm tra.
Bước 3: Cho mạch làm việc và hiều chỉnh.
+ Phân dụng cụ cho các nhóm : Các nhóm nhận và kiểm tra số lượng dụng cụ.
MẪU BÁO CÁO THỰC HÀNH LẮP MẠCH NGUỒN CHỈNH LƯU CẦU
CÓ BIẾN ÁP NGUỒN VÀ TỤ LỌC Họ và tên : . . .
Lớp : . . . 1. Thiết kế mạch điều khiển động cơ một pha:
Vẽ sơ đồ nguyên lí vào báo cáo thực hành.
2. Lắp ráp mạch điều khiển động cơ một pha : Vẽ sơ đồ lắp ráp vào báo cáo thực hành.
3. Điều chỉnh tốc độ động cơ một pha.
Điều chỉnh chiết áp để có các điện áp như trong bảng mẫu báo cáo. Ghi trị số vào bảng báo cáo (SGK).
4. Nhận xét.
Hoạt động 2: Thực hành :
TL HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS
ph 1. Thiết kế mạch điều khiển động cơ một pha : GV: Hướng dẫn các yêu cầu :
a) Chọn sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển động cơ một pha từ các các sơ đồ hình 15.2 SGK ? b) Tìm hiểu, giải thích hoạt động sơ đồ đã chọn.
c) Chọn các linh kiện cần thiết cho mạch điều khiển.
+ Thảo luận chọn sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển động cơ một pha từ các các sơ đồ hình 15.2 SGK ?
+ Tìm hiểu, giải thích hoạt động sơ đồ đã chọn.
d) Tính toán thông số triac theo công thức sau : ITa ≥ KI.IĐC = 1,8. 2 UĐC Chọn KI như sau : + Nếu triac không gắn cánh tán nhiệt : KI = 10.
+ Nếu triac có gắn cánh tán nhiệt : KI = 4.
+ UTa, ITa Điện áp và dòng định mức của triac . + UĐC, IĐC Điện áp và dòng định mức của động cơ.
e) Vẽ sơ đồ lắp ráp linh kiện từ sơ đồ nguyên lí.
GV: Kiểm tra sơ đồ HS vẽ và hướng dẫn nhóm có khó khăn khi vẽ.
+ Tính toán thông số triac theo công thức sau : ITa ≥ KI.IĐC = 1,8. 2 UĐC.
+ Vẽ sơ đồ lắp ráp linh kiện từ sơ đồ nguyên lí.
+ Báo cáo GV kiểm tra.
ph 2. Lắp ráp mạch điều khiển động cơ một pha:
a) GV: Phát các linh kiện theo sơ đồ.
b) Yêu cầu HS kiểm tra các linh kiện đã nhận : + Xác định chân triac: Các chân bố trí như hình 16.1 SGK.
+ Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra các chân cả hai chiều : A1 ↔ A2 có R = ∞.
A2 ↔ G có R = ∞.
A1 ↔ G có R = (5 ÷20) Ω. + Kiểm tra điện trở, tụ ?
c) Theo dõi, giúp đỡ HS lắp ráp mạch theo sơ đồ.
+ Nhận các linh kiện theo sơ đồ.
+ Kiểm tra các linh kiện đã nhận : + Xác định chân triac: xem hinh 16.1.
+ Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra các chân cả hai chiều : A1 ↔ A2 có R = ∞.
A2 ↔ G có R = ∞.
A1 ↔ G có R = (5 ÷20) Ω. + Kiểm tra điện trở, tụ.
+ Lắp ráp mạch theo sơ đồ.
ph
3. Điều chỉnh tốc độ động cơ một pha:
GV: Yêu cầu HS và theo dõi hoạt động các nhóm :
+ Cắm trực tiếp dây điện quạt vào nguồn điện lưới. bấm các phím và theo dõi tốc độ quay của quạt.
+ Cắm dây quạt vào ổ điện ra của mạch điều khiển, để phím bấm của quạt ở tốc độ cao nhất.
+ Cấp nguồn cho mạch điều khiển rồi điều chỉnh chiết áp. Ghi trị số đo điện áp đưa vào quạt UQ, điện áp trên triac UTa tốc độ quạt (nếu có) vào bảng báo cáo.
+ Nhận xét tốc độ của quạt khi điều chỉnhbằng phím bấm và khi dùng mạch điều khiển.
+ Cắm trực tiếp dây điện quạt vào nguồn điện lưới. bấm các phím và theo dõi tốc độ quay của quạt.
+ Cắm dây quạt vào ổ điện ra của mạch điều khiển, để phím bấm của quạt ở tốc độ cao nhất.
+ Cấp nguồn cho mạch điều khiển rồi điều chỉnh chiết áp. Ghi trị số đo điện áp đưa vào quạt UQ, điện áp trên triac UTa tốc độ quạt (nếu có) vào bảng báo cáo.
+ Nhận xét tốc độ của quạt khi điều chỉnhbằng phím bấm và khi dùng mạch điều khiển.
Hoạt động 3 : Đánh giá kết quả :
+ Các nhóm đại diện báo cáo kết quả thực hành và tự đánh giá.
+ Nhận xét ý thức HS trong giờ thực hành.
+ HS hoàn thành và nộp báo cáo, thu dọn dụng cụ, vệ sinh phòng học.
Căn dặn : Tham khảo bài 17.
IV : RÚT KINH NGHIỆM :
. . . . . . . . . . . .