Giáo án Công nghệ 12 bài 15: Mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha

Lớp

Ngày giảng

Sĩ số

Có phép

Không phép

12A1

42/

12A2

45/

12A6

45/

HOẠT ĐỘNG CỦA GV & HS

NỘI DUNG KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha.

*GV: Giới thiệu về động cơ xoay chiều một pha được sử dụng rộng rãi như: máy bơm nước, quạt trần….

? Cho biết những động cơ đó thay đổi tốc độ bằng cách nào?

* HS: Trả lời

* GV: Kết luận: Thay đổi số vòng dây của stato.

* GV: Ngày nay để thay đổi tốc độ của động cơ một pha ngày ta sử dụng những phương pháp nào?

* HS: Trả lời

* GV: Kết luận, ghi bảng.

I. Công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha.

- Động cơ một pha được sử dụng phổ biến như: quạt điện, máy bơm nước…..

- Phương pháp thay đổi tốc độ động cơ một pha:

Thay đổi số vòng dây stato.

Thay đổi U vào động cơ.

Thay đổi f vào động cơ.

Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên lí điều khiển tốc độ động cơ một pha.

* GV: Yêu cầu HS quan sát hình ảnh và cho cho biết người ta điều khiển tốc độ động cơ điện bằng cách nào?

* HS: Trả lời

* GV: Nhận xét, kết luận và ghi bảng.

* GV: Yêu cầu HS vẽ hình vào vở.

* GV: Giới thiệu 2 loại mạch điều khiển được dùng phổ biến đó là: điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện áp và điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện áp, tần số.

* HS: Lắng nghe, ghi chép.

II. Nguyên lí điều khiển tốc độ động cơ một pha.

- Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện áp:

- Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi tần số và điện áp:

Hoạt động 3: Tìm hiểu một số mạch điều khiển động cơ một pha

* GV: Yêu cầu học sinh quan sát sơ đồ hình 15-2 (a và b) chỉ ra sự khác nhau?

* HS: Trả lời

* GV: Kể tên các linh kiện có trên 2 sơ đồ đó và nêu chức năng nó?

* HS: Trả lời

* GV: Nhận xét, kết luận.

* GV: Dựng hình ảnh giới thiệu nguyên lí làm việc của mạch điều khiển quạt chỉ dùng triac cho HS quan sát. Sau đó yêu cầu HS nhắc lại.

* HS: nhắc lại.

* GV: Kết luận và ghi bảng

* GV: Vậy triac dẫn phụ thuộc vào yếu tố nào? Nếu tăng VR thì điều gì xảy ra? Mạch sử dụng triac có nhược điểm gì? Theo em cách khắc phục như thế nào?

* HS: Nhược điểm triac: dùng lâu → thiếu chính xác ® Khắc phục: mắc thêm điac vào mạch.

* GV: Dựa vào hình vẽ nêu nguyên lí làm việc của mạch điều khiển quạt dùng triac và điac?

* HS: Trả lời.

* GV: Nhận xét, kết luận.

* GV: Mạch điều khiển quạt có ưu và nhược điểm như thế nào?

* HS: Trả lời.

* GV: Kết luận và ghi bảng.

III. Một số mạch điều khiển động cơ một pha.

1. Sơ đồ

* Chức năng của các linh kiện

- T_a: Triac điều khiển điện áp trên quạt

VR: Biến trở để điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của triac.

R: Điện trở hạn chế.

Đ_a: Điac định ngưỡng điện áp để triac dẫn.

C: Tụ điện tạo thiên áp để mở thông triac và điac

K: Công tắc

2. Nguyên lí làm việc

* Khi chỉ dùng triac:

Khi khóa K đóng → triac chưa dẫn → tụ C được nạp → điện áp trên tụ tăng dần. Khi nào đủ điều kiện → triac được dẫn → động cơ hoạt động. Việc dẫn của triac phụ thuộc vào sự biến thiên điện áp u_c và đặc tính của triac.

Khi thay đổi điện trở VR → hằng số thời gian nạp tụ thay đổi → thời điểm mở triac thay đổi → khoảng thời gian dẫn dòng điện của triac thay đổi → điện áp và dòng điện đưa vào động cơ được điều chỉnh.

* Dùng triac và điac

Khi uc tăng tới ngưỡng điện áp thông (UDA) của Da → có dòng điều khiển chạy vào cực G của triac → triac được mở từ thời điểm đó tới khi dòng điện của nó bằng 0. Khi triac dẫn → động cơ hoạt động.

* Ưu điểm: Sử dụng rộng rãi cho các tải khác nhau như: đèn sợi đốt, điều khiển bếp điện….. Tuỳ theo tải mà sử dụng triac khác nhau.

* Nhược điểm:

- Chất lượng điều khiển không tốt.

- Điện áp có thể thay đổi do thông số của triac và điac.

- Khó tự động hoá.

- Khi cần điều khiển U_tải có chất lượng cao đòi hỏi một mạch điều khiển phức tạp.