7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

1/29

Chuyn ng c bc

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

2/29

CNG

1. Khi nim v ng c bc2. Phn loi ng c bc

Gii thiu2.1. ng c bc t tr bin thin2.2. ng c bc nam chm vnh cu2.3. ng c bc lai2.4. ng c bc n cc2.5. ng c bc lng cc

3. Pha ca ng c bc4. Cc c tnh ca ng c bc5. iu khin ng c bc6. Nhn dng ng c bc7. So snh ng c bc vi ng c DC v ng c servo8. Lp trnh iu khin ng c bc

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

3/29

1. Khi nim v ng c bcng c bc l mt thit b c in chuyn i cc xung in thnh nhng chuynng c hc ri rc. Trc ca ng c bc quay nhng bc tng ri rc khi ccxung in iu khin c p n n theo mt trnh t hp l. S quay ca cc ng clin h trc tip vi cc xung c p vo. Trnh t ca cc xung p vo quan h trctip vi hng quay ca trc ng c. Tc quay ca trc ng c quan h trc tipvi tn s cc xung vo v chiu di vng quay th lin h trc tip vi s lng ccxung c p vo.

Hnh: Mt s mu ng c bc trong thc t.

ng dng u tin ca ng c bc l vo nm 1935. Cc m hnh ng c bctrc y c hiu sut km v khng hiu qu lm. Cc ng c bc ngy nay c ci tin rt nhiu v c th c tm thy trong cc thit b ngoi vi my tnh, ccrobot, cc my ghi biu , cc my v x-y, cc my bm, cc ng h, cc bn v,cc van, cc my cng c, cc thit b y khoa, cc thit b t, cc my bn hng nh,v cc my qut,

Hnh ?: C ch li t giy s dng ng c bc c ng dng trong my in.

2. Phn loi ng c bcng c bc c th c phn loi da theo cu trc hoc cch qun cc cun dytrn stator.

ng c bc B li

Dy ra tng c

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

4/29

Da theo cu trc rotor, ng c bc c chia thnh 3 loi:- ng c bc t tr bin thin.- ng c bc nam chm vnh cu, v- ng c bc lai.

Da theo cch qun dy trn stator, ng c bc c chia thnh 2 loi:- ng c bc n cc.- ng c bc lng cc.

Hnh ?: Cc b phn cu thnh nn ng c bc.

Ngoi ra, cc loi ny cn ri vo mt trong hai phng php cu to. Trong phngphp th nht, Hnh 1.3a, rotor c cc rng bnh thng. Stator c cc rng tng t gi cc cun dy. Trong phng php th hai, Hnh 1.3b, mt rng ca rotor v statorc nhiu rng nh hn. u im ca cc rng nh ny l to ra cc gc bc nh hn.

2.1. ng c bc t tr bin thinCc ng c bc t tr bin thin c rotor bng thp mm, rotor quay khi cc rngtrn rotor b ht bi cc rng in t trn stator. Hot ng ny tng t nh hot ngca cun solenoid. Cc rotor bng thp c qun tnh nh hn cc loi khc. iu nycho php n p ng nhanh hn. Tuy nhin, v rotor khng c t tnh nn khng c lct d khi ng c khng cn c cp in v rotor c th quay t do. Thng thng,cc gc bc ca cc ng c bc t tr bin thin l 7,5 o hoc 15o.

Hnh : ng c bc t tr.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

5/29

2.2. ng c bc nam chm vnh cuCc ng c bc nam chm vnh cu cha rotor nam chm vnh cu c m men duytr khi ng c khng cn c cp in. Mi rng nam chm vnh cu c nhhng theo trc vi cc cc nam v bc thay i.

Hnh : ng c bc nam chm vnh cu.Mt s ng c bc c cc nam chm c chn vo stator ci thin trng int v cung cp m men cao hn. Cc nam chm c lm bng hp kim (gm nhm,nickel, v cobalt) hoc cc cht thuc t him (samarium-cobalt). Cc ng c bcnam chm vnh cu i hi cng sut vn hnh nh hn cc loi khc. Chng cng cc tnh chng rung p ng tt hn. Cc gc bc c th c tm thy trn ton

phm vi cc gc chun, bao gm 1,8o; 7,5o, 30o; 45o; v 90o.

2.3. ng c bc laiCc ng c bc lai kt hp cc c im rotor ca ng c bc t tr bin thin v

ng c nam chm vnh cu. Mt nam chm vnh cu nh hn c bc xung quanhtrc ng c. N khc vi ng c bc nam chm vnh cu ch c mt u rotor lcc bc cn u rotor i din l cc nam. Rng rotor c ct thnh hai chn li thpc gn cht trn mi u. ng c bc lai ch s dng phng php cu to thhai. Cc ng c bc lai c nhiu rng hn v c m men ln hn. Cc gc bc tiu

biu l 0,9o v 1,8o.

Hnh : ng c bc lai

Ngy nay, cc ng c bc c s dng rng ri l ng c bc nam chm vnhcu v ng c bc lai, vi gc bc 1,8o. chnh xc ca hu ht cc ng c

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

6/29

bc l 3% gc bc (bt chp s bc trn vng); th th, chnh xc c ci thinnh vo cc gc bc nh hn.

Bng 1.1: Cc gc bc tiu biu ca cc loi ng c bcLoi ng c bc Gc bc tiu biu

T tr bin thin 7,5o; 15oNam chm vnh cu 1,8o; 7,5o; 15o; 30o; 45o; 90o

Lai 0,9o; 1,8o

2.4. ng c bc lng ccMi pha cha mt cun dy duy nht. Bng cch o dng in trong cc cun dy,cc tnh in t cng b o.

a) S qun dy lng cc. b) K hiu trn s nguyn l.

2.5. ng c bc n ccMt kiu qun dy ph bin khc l qun dy n cc. N bao gm hai cun dy trnmt cc c kt ni sao cho khi mt cun dy c cp nng lng th cc bc namchm c to ra, khi cun dy cn li c cp nng lng th cc nam c to ra.Cch qun dy kiu ny c gi l n cc bi v cc tnh in, tc l dng in, tmch li n cc cun dy khng bao gi b o chiu. Thit k ny cho php lm n

gin mch in t li. Tuy nhin, m men sinh ra b gim khong 30% so vi qun dykiu lng cc.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

7/29

a) S qun dy n cc. b) K hiu trn s nguyn l.

Mt s ng c bc c qun hai cun dy tch bit trn mt pha, chng hn loi ra8 dy. Ngi dng c th ty chn cch ni lng cc hay n cc cho ng c ny.Chng c gi l cc ng c bc a nng.

Hnh ?: K hiu ng c bc a nng trn s nguyn l.

3. Pha ca ng c bcPha ng c bc lin quan n s lng cc cun dy c lp trn stator. Ni chung,s rng trn stator v rotor c lin h bi

NS = NR P

trong NS = s rng statorNR = s rng rotorP = s rng stator trn pha

Gc bc o tnh theo trn bc c cho bi:

N

360

0 =

trong Nl s bc trn vng:

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

8/29

SR

SR

NN

NNN

=

Mt ng c bc thng c phn loi theo s dy ni a ra t v ng c, iuny khng lin quan s pha.

4. Cc c tnh ca ng c bc

5. iu khin ng c bc5.1. Li ng c bcMch li ng c bc c hai nhim v chnh:

- Thay i dng in v hng t thng trong cc cun dy pha.- Li cng dng in c th iu khin c chy qua cc cun dy nhm t

c tc cao nht c th.

iu khin hng t thngiu khin bc cc ng c bc i hi s thay i hng ca t thng, c lptrong mi cun dy. S thay i hng c thc hin bng cch thay i hng dngin, v c th c thc hin bng mt trong hai cch:

- Li lng cc- Li n cc

Li lng ccHnh ? trnh by c ch li ng c bc lng cc. Trn hnh ch v ra cho mt pha,

pha cn li th tng t.

Hnh ?: C ch li lng cc iu khin dng inv hng t thng trong cun dy.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

9/29

Li lng cc cp n nguyn l m hng dng in trong mt cun dy bthay i bng cch dch chuyn cc tnh in p ngang qua cc u cun dy. thayi cc tnh, mt nhm bn cng tc c cn n, hnh thnh mt cu H.

Phng php li lng cc i hi mt cun dy trn mt pha. Mt ng c hai pha sc hai cun dy v tng ng bn dy ra kt ni.

Li n ccNguyn l li n cc i hi mt cun dy c u ra im gia hoc hai cun dyring bit trn pha. Hng t thng c thay i bng cch di chuyn dng in tmt na cun dy sang mt na cn li. Phng php ny ch i hi hai chuyn mchtrn mt pha. Hay ni cch khc, li lng cc ch s dng mt na lng dy ngang c ca cun dy. Cng sut tiu hao do gp i cng sut ca li lng ccvi cng cng sut ra.

Hnh ?: C ch li n cc iu khin dng inv hng t thng trong cun dy.

5.2. Trnh t iu khin

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

10/29

6. Nhng u im v nhc im ca ng c bc

Cc u im:1. Gc quay ca ng c t l vi xung vo.2. ng c c m men ton phn khi dng li (nu cc cun dy c cp nng

lng).3. nh v chnh xc v c kh nng lp li s chuyn ng v cc ng c bc

c chnh xc 3%-5% bc v sai s ny khng tch ly t bc ny sangbc k tip.

4. p ng khi ng/dng/o chiu tuyt vi.5. Rt tin cy v khng c cc chi than tip xc trong ng c.6. p ng ca cc ng c i vi cc xung s a vo cung cp s iu khin

vng h, lm n gin s iu khin v gim gi thnh.7. C kh nng t c s quay ng b tc thp vi ti c ghp trc tip

vi trc ng c.8. Mt phm vi rng cc tc quay c th c thc hin khi tc t l vi tn

s ca cc xung vo.

Cc nhc im:1. S cng hng xy ra nu khng c iu khin hp l.2. Khng d dng hot ng nhng tc cc cao.

7. So snh ng c bc vi cc loi ng c khc

So snh ng c bc vi ng c DC

Khi so snh ng c bc vi ng c DC, c mt s u im v nhc im linquan n vic s dng chng trong thit k:

1. Cc ng c bc thuc loi vng h. Chng quay mt gc c nh i vi mixung vo. Hu ht cc ng c DC c iu khin bng vng kn. Chng ihi cc cm bin gc quay cm bin v tr trc v cm bin tc cm binvn tc. iu ny lm tng s lng thit b v gi thnh.

2. Cc ng c bc d dng c iu khin bi cc b vi x l. Tuy nhin, logiciu khin v mch li th phc tp hn.

3. Cc ng c bc khng dng chi than. Cc chi than gy ra nhiu vn .Chng b hao mn v phi c thay th. Chi than pht sinh tia la c th gynguy him cho cc mi trng d chy v d n. Cc chi than c th gy ra ccxung in c th dn n cc gai in trong cc thit b in t.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

11/29

4. Cc ng c DC c lch lin tc v c th c nh v chnh xc . S chuynng ca ng c bc gia tng khng lin tc v phn gii ca n b gii hn

bi kch c bc.

5. Cc ng c bc c th b trt bc nu qu ti v sai s c th dn n

khng pht hin c. V l do ny m mt t ng c bc s dng iu khinvng kn.

6. iu khin hi tip dng cc ng c DC cho thi gian p ng nhanh hn nhiukhi c so snh vi cc ng c bc.

So snh ng c bc vi ng c servoCc ng c bc l cc ng c bc mt gc mi khi mch iu khin cp mtxung. Chng khng i hi s hi tip v tr nu chy bn trong nhng gii hn cachng. Khi dng li, chng vn gi nguyn v tr.

Cc ng c servo thuc loi ng c DC chun hoc khng chi than c vng hitip s dng cm bin gc (encoder). Mch iu khin c v tr ca ng c v iukhin ngun cp cho ng c.

Cc ng c bc cng c chnh xc nh cc ng c servo v n gin hn, tincy hn v bo dng thoi mi trong cc ng dng mi trng bi bm. Cc cm

bin gc quay ca ng c servo d b nh hng do d bn v s dao ng gy ranhiu vn rc ri.

ng c servo di chuyn im-im nhanh hn v tt hn khi gia tc cho cc mymc nng ti, nhng cn c bo dng nhiu hn. H thng ng c bc c thnhanh hoc nhanh hn nhiu h thng servo nh vo thut ton iu khin bng phnmm.

Bng ?: So snh gia ng c bc v ng c ServoCc c tnhchuyn ng

ng c Servo ng c bc

M men cao,tc thp

C th c xem xt nu githnh/tnh phc tp khng phil mt vn .

Cc ng dng c chu k cng tclin tc i hi m men cao vtc thp.

M men cao vtc cao(> 2000 rpm)

Cc ng dng c chu k cngtc lin tc i hi m men caov tc cao. Mt ng cservo DC c th to ra cng suttrc lin tc ln hn cc tc cao khi c so snh vi ccng c bc.

Nu tc thp hn 2000 rpmth s dng ng c bc c thkinh t hn. Cc ng c bctr nn cng knh tc cao.

Di chuynngn, nhanh,c tnh lp li

S dng servo nu bn cn ccyu cu ng cao. ng c bc s mang n giiphp kinh t hn khi cc yu cubnh thng hn.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

12/29

Cc ng dngnh v

Servo c th iu khin hiu qukhi ti hu nh c qun tnh thayv ma st. Kh nng ko qu scng c servo trong chu k cngtc khng lin tc cho php mtng c nh hn c th c sdng.

S dng ng c bc nu mmen thp hn 500 oz-in, nh hn2000 rpm, t s gia tc t thpn trung bnh.

Cc ng dngtrong cc mitrng nguyhim

S dng ng c servo khngchi than.

S dng ng c bc.

Tc thp, mn cao

S dng servo DC. S dng vi bc.

Phng php

iu khin

Vng kn. c a chung s dng trong

cc ng dng vng h.8. Cc c tnh ca ng c bc

9. S dng ng c bc9.1 Th tc la chn ng c bc

1 Xc nh thnh phn c cu li Trc ht hy xc nh ccc im thit k nh ccu, ng knh th,khong cch di chuyn, v

chu k nh v.

Xc nh c cu v cc thng s k thut i hi.

2 Tnh ton phn gii i hi T phn gii i hi,xc nh ch ng c cdng hay ng c gim tcc dng.

Tm kim phn gii gc bc cho ng c.

3 Xc nh mu vn hnh Tm chu k gia tc (gimtc) v tc xung vnhnh tnh ton m mengia tc.

Xc nh mu vn hnh p ng cc thng s kthut i hi.

4 Tnh ton m men i hi Tnh ton m men ti, m

men gia tc v m men ihi c yu cu bi ngc.

Tnh ton m men ti.Tnh ton m men gia tc.Tnh ton m men gim tc.

5 La chn ng c Chn la mt ng c mcc c tnh m men-tc ca n tha mn yu cu.

a ra mt la chn tm thi cho ng c da trnm men i hi.Xc nh ng c cn c s dng t cc c tnhm men-tc .

6 Kim tra ng c c chn Kim tra t s gia tc/gimtc v h s qun tnh

xc nh kh nng ph hpvi s la chn.

Xc nhn t s gia tc/gim tc v h s qun tnh.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

13/29

9.2 Nhn dng ng c bcMay mn l cc nh ch to ng c bc hu nh lun lun in loi, gc bc, intr cun dy v in p cun dy trn cc ng c.

Hnh : Mt mu nhn c dn trn v ca ng c bc c ch to bi hng ???

Khi cc thng tin ny khng c sn th vn c th xc nh c chng nh vo s trgip ca mt VOM v mt vi kim tra c bn.

Xc nh loi ng c bc n cc, lng cc hay a nngPhn ln ng c bc trn th trng thuc loi n cc, lng cc, v a nng. Datrn gi nh ny, bc th nht l bn c th a ra c c on u tin v loing c bng cch m cc u dy ra.Bng : Quan h gia s u dy ra v loi ng c

S u dy ra Loi ng c 2 ng c DC chi than Khng phi ng c bc4 ng c bc lng cc5 ng c bc n cc Dy chung im gia6 ng c bc n cc8 ng c bc a nng

Bc cui cng l s dng mt ohm k xc nh s kt ni ca mi u dy ra vkim nghim c on loi ng c ban u ca bn.

- ng c lng cc l n gin nht, bn ch cn kim nghim nhng dy noni n mi cun.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

14/29

- i vi loi n cc, in tr u V+ n u chung v u V- n u chungl bng nhau v bng mt na in tr gia V+ v V-.

Xc nh th t cc phaKt ni cc u dy ca ng c bc vi ngun p theo mt mu trnh t iu khinnht nh, ng thi quan st hng quay trc ca ng c. Nu hng trc quay thchin lin tc l cc pha ng th t.

Xc nh loi ng c bc t tr bin thin, nam chm vnh cu, hay lai- Khng cn phi xem nhn ghi trn ng c, bn vn c th ni c ng c

bc ang dng thuc loi no. Khi khng cp ngun, cc ng c nam chmvnh cu v lai c khuynh hng vu li khi bn quay rto bng cc ngn tayca bn, trong khi cc ng c t tr bin thin hu nh quay trn mt cch tdo (mc d chng c th vu li mt cht do t d trong rto).

- Bn cng c th phn bit hai dng ng c ny bng mt ohm k. Cc ng ct tr bin thin c ba (i khi bn) cun dy, vi mt u chung, trong khi ccng c nam chm vnh cu thng c hai cun c lp, c hoc khng c ccu chung. Cun ly u chung im gia c s dng trong cc ng c namchm vnh cu n cc.

10. iu khin ng c bc10.1 Nguyn l iu khin

bit mt ng c bc lm vic nh th no, hy xem xt mt ng c bc n

gin gm c:- Mt rotor nam chm vnh cu c mt cc Bc Nam (N-S).- Mt stator bn rng c li bi mt cp hai cun dy A1-A2 v B1-B2.

Hnh : Trnh t cp nng lng cho ng c bc

Khi A1-A2 (v B1-B2) c ni n in p cung cp DC v t, mt cch tng ng,rng pha trn nh (v rng pha bn phi) tr thnh cc Bc v rng i din trthnh cc Nam nh trn Hnh ??. iu ny lm y rotor sang v tr n nh + 45o, khi

cc cc rotor nm gia cc cc i din ca hai cun dy. Khi cc tnh ca cunA1-A2 b o li nh chuyn mch in p cung cp v t, rotor tin mt gc 90 o nv tr mi n nh -45o. iu ny c ngha rng n c gc bc l 90 o. Mt ng c

bc c th c iu khin theo trnh t kiu bc hoc na bc. Vi gc bc90o, mt trnh t bn bc s lin tip s lm ng c quay c mt vng. Khi trnht bc c lp li, ng c s quay tip tc. Nu trnh t bc b o ngc, hngng c cng b o theo. S lng cc bc trnh t v mu chuyn mch s thay itheo cu to v nh sn xut ng c.

Cc kiu bc

Di y l cc kiu li ng c bc ph bin nht:- Li gn sng (cp in 1 pha)

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

15/29

- Li bc (cp in 2 pha)- Li na bc (cp in 1 pha v 2 pha)- Li vi bc (lin tc bin i dng in ng c)

Bng: Trnh t kch thch cho cc kiu li khc nhau.

Trong kiu li gn sng, mi ln ch mt cun dy c cp nng lng. Stator ccp nng lng theo trnh t BABA v rotor bc t v tr 6428 . i

vi cc ng c qun dy n cc v lng cc vi cc tham s cun dy nh nhau thkiu kch thch ny s sinh ra mt v tr c kh nh nhau. Nhc im ca kiu li nyl trong kiu li ny ng c qun dy n cc ch s dng c 25% v ng c lngcc ch s dng 50% ca ton b cun dy ng c thi im cho. iu ny cngha l khng s dng ht m men xut ra t ng c.

kiu li bc, mi ln hai pha c cp nng lng cng lc. Stator c cpnng lng theo trnh t BABABAAB v rotor bc t cc v tr 7531 .M men to ra t ng c qun dy n cc thp hn ng c lng cc (xt cc ngc c cng tham s cun dy) v cc ng c n cc ch s dng 50% cun dy trong

khi ng c lng cc th dng ht.

Li na bc kt hp hai kiu li gn sng v bc (cp in cho 1 v 2 cun).Trnh t cp nng lng ABABBAABABAB v rotor bc t v tr

87654321 . iu ny to ra s di chuyn gc bng mt na so vi cckiu li 1 pha hoc 2 pha. Kiu na bc c th lm gim c hin tng cnghng c th gp phi cc kiu li 1 hoc 2 pha.

kiu li vi bc, cc dng in trong cc cun dy bin thin lin tc c th ngtmt bc ra thnh nhiu bc ri rc nh hn.

10.2 Mch in iu khin

Mch in y c tp trung vo mt vn duy nht, l chuyn mch ng vngt dng in trong mi cun dy ng c. Mch in c tho lun trong phn nyc kt ni trc tip n cc cun dy ng c v ngun cung cp, v mch inc iu khin bi mt h thng s (mch s, mch vi x l, mch vi iu khin, mytnh, hay PLC) xc nh khi no cc chuyn mch c ng hay m.Phn ny cp n tt c cc dng ng c, t mch c bn c cn n iukhin ng c t tr bin thin, n mch cu H c cn n iu khin ng c

nam chm vnh cu lng cc. Mi loi mch li c minh ha bng cc v d thctin, nhng cc v d ny khng c xem nh mt catalog thu o ca cc mchiu khin c sn trn th trng, hoc thng tin c cho y khng c dng

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

16/29

thay th cho thng tin c tm thy trong cc phiu d liu linh kin ca cc hng chto.Phn ny ch bao qut mch iu khin c bn nht cho mi loi ng c. Tt c ccmch ny gi s rng ngun cung cp ng c cung cp mt in p li khng ln hnin p nh mc ca ng c, v iu ny lm gii hn hiu sut ng c mt cchng k.

7.2.1 Mch in iu khin ng c bc t tr bin thin

Cc b iu khin ng c bc t tr bin thin thay i da trn mch nguyn ltrn Hnh ?

Hnh ?: Mch nguyn l iu khin ng c bc t tr bin thin.

Trn Hnh ?, cc hp vung c s dng i din cho cc chuyn mch, mt n

v iu khin, khng c v y, chu trch nhim cung cp cc tn hiu iu khin m hoc ng cc chuyn mch nhng thi im tng ng quay trc ngc.

Trit EMF ngc

Cc cun dy ng c, cc r le, solenoid v cc thit b tng t u l cc ti cm.Nh th, dng in qua cun dy ng c khng th c ng hoc ngt tc thi mkhng lin quan n in p v cng! Khi chuyn mch iu khin cun dy ng cc ng, cho php dng in chy qua, iu ny dn n mt s tng chm trong

dng in. Khi chuyn mch iu khin cun dy ng c m, iu ny dn n mtgai in p c th ph hy nghim trng chuyn mch tr khi n c quan tm mtcch hp l. Vn ny c gii quyt tng t nh trong mc ? iu khin r le vsolenoid.

Hnh: Cc mch nguyn l trit EMF ngc.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

17/29

S dng Diode

Nu cc diode dn tng i chm nh h 1N400X ph bin c s dng chung vimt chuyn mch nhanh, nn thm mt t in nh song song vi diode.

S dng T in

T in trn Hnh ? a ra cc vn thit k phc tp hn! Khi chuyn mch cng, t in s x in qua chuyn mch xung t, v chuyn mch phi c khnng iu khin gai dng in x ny. Mt in tr mc ni tip vi t in hoc nitip vi ngun cung cp s gii hn dng in ny. Khi chuyn mch h, nng lngtch tr trong cun dy ng c s np vo t in ln n mt in p trn in pcung cp mt mc ng k, v chuyn mch phi c kh nng chu ng in p ny.

gii quyt kch c ca t in, chng ta xt hai cng thc tnh nng lng c lutr trong mch cng hng:P= C V2 / 2P=L I2 / 2

Trong :P nng lng c lu tr [W.s] hoc [C.V]C in dung [F]V in p ngang qua t [V]L in cm ca cun dy ng c [H]I cng dng in chy qua cun dy ng c [A]

Kch c ti thiu ca t in c i hi ngn chn qu p trn chuyn mch ddng c tm bi:

C>L I2 / (Vb - Vs)2Trong :

Vb in p nh thng chuyn mchVs in p cung cp

Cc ng c t tr bin thin c in cm bin i ty thuc gc quay ca trc ngc. Do , vic thit k trong trng hp xu nht phi c s dng la chn tin. Hn th na, in cm ng c thng t c nu ra trong cc ti liu.

T in v cun dy ng c, kt hp li, to thnh mt mch cng hng. Nu hthng iu khin li ng c cc tn s cao gn tn s cng hng ca mch inny, dng in thng qua cc cun dy ng c, v do , m men b p s dng bing c, s kh khc bit so vi m men trng thi n nh in p hot ng bnhthng. Tn s cng hng c xc nh:

f= 1 / ( 2 (L C)0.5 )

Nhc li, tn s cng hng in i vi mt ng c t tr bin thin s ph thucvo gc quay ca trc ng c. Khi cc ng c t tr bin thin c hot ng vicc xung kch thch gn cng hng, dng in dao ng trong cun dy ng c s

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

18/29

dn n mt t trng hng n bng khng tn s bng hai tn s cng hng, viu ny c th lm gim mnh m men vn c.

7.2.2 Mch in iu khin ng c bc nam chm vnh cu v lai n cc

Cc b iu khin cho cc ng c bc n cc thay i da trn mch nguyn ltrn Hnh ?

Hnh: Mch nguyn l iu khin ng c bcnam chm vnh cu v lai n cc.

Cng nh i vi mch li cc ng c t tr bin thin, chng ta phi quan tm ns phn khng in cm c to ra khi mi trong cc chuyn mch c bt tt.Tng t, chng ta c th chuyn s phn khng in cm ny sang ni khc nh sdng cc diode, nhng by gi, 4 diode c i hi.

Hnh: Mch nguyn l iu khin ng c bc nam chm vnh cu

v lai n cc c trit EMF ngc bng cc diode.

Cc diode b sung c i hi bi v cun dy ng c khng phi l hai cun cmc lp, n l mt cun cm duy nht c u ra gia vi u ra c in p c nh.

N hot ng nh mt bin p t ng. Khi mt u ra ca cun dy ng c cko xung, u cn li s b khng (fly up), v ngc li. Khi chuyn mch m, incm phn khng ngc s li u dy ny ca cun dy ng c n in p cung cpdng, c xn bi diode. u i din s th xung, v khi n ang khng thni in p cung cp ti thi im ny, n s rt xung di t (di khng), ongc in p ngang qua chuyn mch u dy ny.

Mt t in cng c th c s dng hn ch in p phn khng, nh c trnhby trn Hnh ?.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

19/29

Hnh: Mch nguyn l iu khin ng c bc nam chm vnh cuv lai n cc c trit EMF ngc bng t in.

Cc qui tc nh kch c t in trn Hnh ? cng tng t nh cc qui tc nhkch c t in trn Hnh ?, nhng nh hng ca s cng hng th kh khc bit.Vi ng c nam chm vnh cu, nu t in c li ti hoc gn tn s cng

hng, m men s tng n mc bng hai ln m men tc thp. M men kt qu sovi ng cong tc c th kh phc tp, nh c trnh by trn Hnh ?

Hnh: ng cong m t quan h gia m men v tc cng hng.

Trn Hnh ? trnh by mt nh trn m men c sn ti tn s cng hng in, v mtlm ti tn s cng hng c. Nu tn s cng hng in c t tng ng trnni xy ra tc ct (cutoff speed) i vi ng c nh s dng b li da trn diode,kt qu c th l mt s tng ng k trong tc ct hiu qu.Tn s cng hng c ph thuc vo m men, v vy nu tn s cng hng c btc ni no gn cng hng in, n s b dch bi cng hng in. Hn th na, brng ca cng hng c trn dc ln cn ca ng cong m men so vi tc ;nu m men rt theo tc , cng hng c s nhn hn, trong khi nu m men leoln theo tc , n s bnh ra hn hoc thm ch cht thnh nhiu tn s cng hng.

Cc b li ng c bc t tr bin thin v n cc thc tTrong cc mch trn, chi tit v cc chuyn mch cn thit c b b qua. Mitrong cc chuyn mch trn Hnh ? tng thch vi ng vo TTL. in p cung cp+5V to logic cn c n p, in p cho ng c t +5V n +24V ch cn cn p bnh thng.Transistor SK3180 trong Hnh l loi Darlington cng sut vi li dng trn 1000,th th, dng in 10 mA chy qua in tr phn cc 470 hoc ln hn cho phptransistor chuyn mch dn dng vi amp chy qua cun dy ng c. B m 7407

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

20/29

c dng li Darlington c th c thay th bng bt k chp cc thu h inp cao no m c th rt t nht 10 mA. Ngay c khi transistor b h, b li cc thu h in p cao gi vai tr bo v phn cn li ca mch cng sut trnh khi nguncung cp ng c.

Hnh: Mch li ng c bc t tr bin thin

v n cc thc t (minh ha 1 pha).

IRC IRL540 trn Hnh l mt transistor hiu ng trng cng sut. N c th iukhin dng in ln n 20A, v chu in p nh thng ln n 100V. N c th hpthu cc gai in p cm khng m khng cn cc diode bo v nu n c ghp nmt tm gii nhit ln. Transistor ny c thi gian chuyn mch rt nhanh, v vycc diode bo v phi nhanh hoc c bypass bi cc t in nh. iu ny c

bit quan trong vi cc diode c s dng bo v transistor chng li s phn ccngc. Trong tnh hung , transistor b h, diode zener v in tr 100 bo vmch TTL.

i vi cc ng dng m trong mi cun dy ng c dn dng di 500 mA, hmch tch hp ULN200X hoc ULN2803 ca Allegro Microsystems hoc DS200XcaNational Semiconductorhay Motorola MC1413 c th c dng.

Hnh:

i vi cc ng c dn dng di 600 mA trn cun, b li cng sut t UDN2547Dc ch to bi Allegro Microsystemss iu khin c 4 cun ca cc ng c bcn cc c u chung.i vi cc ng c dn dng di 300 mA trn cun, cc b li cng sut kpSN7541, 7542, v 7543 ca Texas Instrumentsl mt s chn la tt;

http://www.allegromicro.com/http://www.national.com/http://www.allegromicro.com/http://www.national.com/http://www.allegromicro.com/http://www.allegromicro.com/

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

21/29

7.3 Cc ng c bc lng cc v cc mch cu

Cc ng c bc nam chm vnh cu c mch iu khin phc tp hn bi v chngkhng c im gia trn cc cun dy ca chng. Do , o hng t trng cto ra bi cun dy ng c, chng ta cn o chiu dng in thng qua cun dy.

iu ny c thc hin thng qua mch cu H.

Hnh: Mch cu H iu khin ng c bc lng cc.

Ch rng cu H khng ch c p dng iu khin ng c bc lng cc mcn iu khin cc ng c DC, cc solenoid y ko v nhiu ng dng khc.

Vi 4 chuyn mch, cu H mang n 16 kiu vn hnh c th xy ra, 7 trng hptrong s chng lm ngn mch ngun cung cp. Cc kiu hot ng di y cn cquan tm:

Kiu thun, cc chuyn mch A v D ng.

Kiu nghch, cc chuyn mch B v C ng.

y l cc kiu hot ng thng dng, cho php dng in chy t ngun cung cp,thng qua cun dy ng c xung t. Hnh ? minh ha kiu hot ng thun.

Hnh: Kiu hot ng thun.

Kiu suy gim hay xung dc nhanh, tt c cc chuyn mch u h.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

22/29

Bt k dng in chy qua cun dy ng c s chng li ton b in p cung cp,cng vi hai diode, v vy dng in suy gim nhanh chng. Kiu ny cung cp hiung hm ng mt t hoc khng trn rotor ng c, v vy rotor s trt t do nu ttc cc cun dy ng c u c cp ngun kiu ny. Hnh ? minh ha dng inchy qua tc thi sau khi chuyn mch t kiu chy thun sang kiu suy gim nhanh.

Hnh:

Cc kiu suy gim chm v hm ng

cc kiu ny, dng in c th chy kp kn thng qua cun dy ng c v in trnh. Nu dng in ang chy trong mt cun dy ng c khi mt trong cc kiu nyang hot ng, th dng in s suy gim chm, v nu rotor ng c ang quay, ns khin mt dng in hat ng nh mt s hm rotor. Hnh minh ha mt trongnhiu kiu suy gim chm ph bin, vi chuyn mch D ng; nu cun dy ng c

trc ang quay theo kiu thun, trng thi ca chuyn mch B hoc ng hoc h.

Hnh:

Hu ht cu H c thit k sao cho logic cn thit ngn chn ngn mch k c mc rt thp trong thit k. Hnh minh ha mt b tr tt nht c th. Vy th cc kiuhot ng di y c th xy ra:

Bng:

XY ABCD KIU00 0000 Suy gim nhanh01 1001 Thun

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

23/29

10 0110 Nghch11 0101 Suy gim chm

Hnh:

u im ca s b tr ny l tt c cc kiu hot ng hu dng u c gn gi, vchng c lp m bng mt s lng ti thiu cc bit; iu ny c bit quan trngkhi s dng mt b vi iu khin hoc h thng my tnh li cu H b v nhiu hthng nh th c s lng bit hn ch ng ra cng song song.

Cc mch li ng c bc lng cc thc t

Tuy c mt s mch li cu H tch hp trn th trng, nhng vic xem xt cc

mch dng linh kin ri vn hu ch.

Hnh: Mch li ng c bc lng cc thc t.

Cc ng vo X v Y a n mch ny c th c iu khin bi cc ng ra TTL ccthu h nh cc mch li n cc da trn darling ton trn Hnh ?. Cun dy ng c s

c cp in khi chnh xc mt trong hai ng vo X v Y mc cao v mt trongchng mc thp. Nu c hai u mc thp, th c hai transistor ko xung u tt.Nu c hai mc cao th c hai transistor ko ln u tt. Mch in n gin ny a

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

24/29

ng c vo kiu hm ng c hai trng thi 11 v 00, v khng mang n kiu suygim.

Mch in trn Hnh ? cha hai na phn ging nhau, mi th c m t nh mtmch li y-ko. Thut ng mch na cu H (half H-bridge) i khi c p dng chocc mch nh th ny. Trn thc t, cc b li ng dy ba trng thi nh 74LS125Av 74LS244 c th c s dng nh cc na cu H i vi cc ti nh, nh cminh ha trn Hnh?.

Hnh: Mch na cu H s dng vi mch 74LS244.

Mch ny c th li cc ng c c in tr cun dy ln n 50 cc in p lnti khong 4,5V s dng in p cung cp 5V.

XYE KIU- - 1 Suy gim nhanh

000 Suy gim chm hn010 Thun100 Nghch110 Suy gim chm

Kiu hm ng th hai, XYE = 110, cung cp mt s hm kh yu hn kiu th nhtbi v thc t cc b li LS244 c th rt dng mnh hn cp dng.

Mt trong nhng vn vi cc chip iu khin ng c bc c sn trn th trng lchng c tui i trn th trng tng i ngn. Chng hn, x ri cc chip cu HSeagate IPxMxx (IP1M10 n IP3M12) th rt tuyt, nhng tic thay, n ch xut hin

trong cc u a Seagate. Hoc b li cu H kp TA7279 ca Toshiba l mt s chnla tuyt vi khc cho cc ng c di 1A, nhng cng tic thay, chng c ch toch s dng ni b.

Cu H kp L293 ca SGS-Thompson l mt ng c vin nng k i vi cc chip trn,nhng khng ging cc chip ny, n khng c cc diode bo v bn trong. ChipL293D, c gii thiu sau, c cc chn tng thch v c cc diode bo v. Nu L293c s dng, mi cun dy ng c phi c t ngang qua mt mch chnh lu cu(1N4001 hoc tng ng). Vic s dng cc diode bn ngoi cho php mt in trni tip c t trn ng dn dng in kp vng tng tc s gim dng introng cun dy ng c khi b ngt in; iu ny c th c mong mun trong mts ng dng. H L293 mang n nhng s chn la tuyt vi li cc ng c bc

http://www.st.com/http://www.st.com/

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

25/29

lng cc nh ln n 1A trn mi cun dy ng c in p ln n 36V. Hnh?Trnh by cc chn ra ca cc chip L293B v L293D.

Hnh: S cc chn ra ca L293B v L293D.Chip ny c th c xem nh 4 na cu H c lp, c cho php theo cp, hoc nh2 cu H y . N dng v DIP cng sut, vi cc chn 4, 5, 12, v 13 c thit k dn nhit n bo mch PC hoc mt tm gii nhit bn ngoi.

Mch cu H kp L298 ca SGS-Thompson (v cc hng khc) kh ging cc chip trn,nhng c th iu khin dng in ln ti 2A trn mt knh v c ng v nh mtlinh kin cng sut, cng ging nh LS244, c th ni hai cu H bn trong mt vLS298 thnh mt cu H 4A. Mt cnh bo lin quan n L298, chip ny chuyn mchrt nhanh, nhanh cc diode bo v bnh thng (1N400X hoc tng ng)khng lm vic c. Thay vo , hy s dng diode nh BYV27. Cu H LMD18200 ca National Semiconductor l mt v d tt khc, n iu khin dng in lnti 3A v c cc diode bo v c tch hp.

Trong khi cc cu H tch hp khng c sn cho cc dng in rt ln hoc in p rtcao, th vic thit k s dng cc linh kin trn th trng lm n gin cu trc cccu H t cc chuyn mch ri. Chng hn, International Rectifierbn dng sn phmcc b li na cu H; hai trong s cc chip ny cng vi 4 transistor chuyn mchMOSFET p ng xy dng mt cu H. IR2101, IR2102 v IR2103 l cc bli na cu H c bn. Mi trong s cc chip ny c hai ng vo logic iu khintrc tip hai transistor chuyn mch trn mt chn ca cu H. IR2104 v IR2111 c

logic tng t pha ng ra iu khin cc chuyn mch ca cu H, nhng chngcng c logic pha ng vo, trong mt s ng dng, c th gip lm gim logic bnngoi. c bit, 2104 c ng vo cho php, v th 4 chip 2104 cng vi 8 transistorchuyn mch c th thay th mt L293 m khng cn thm logic b sung.

Mt s hng cn to ra cc chip cu H phc tp c cha c mch hn dng. Trn thtrng cn c mt s b li cu 3 pha, dng li cc ng c bc nam chm vnhcu 3 pha cu hnh Y hoc . TA7288P, GL7438, TA8400 v TA8405 ca Toshiba lnhng thit k kho lo, v 2 chip nh th, vi mt trong 6 na cu c b qua, siu khin kho lo mt ng c bc 5 cun vi 10 bc trn mt vng quay.

11. Lp trnh iu khin ng c bc

http://www.st.com/http://www.irf.com/http://www.st.com/http://www.irf.com/

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

26/29

2. PHA CA NG C BC

3. NGUYN L HOT NG

Bng : Trnh t iu khin Kiu bcBc A1 A2 B1 B2

1 ON OFF ON OFF2 OFF ON ON OFF3 OFF ON OFF ON4 ON OFF OFF ON5 Lp li 1 n 4

Bng : Trnh t iu khin Kiu na bcBc A1 A2 B1 B21 ON OFF ON OFF2 OFF OFF OFF ON3 OFF ON ON OFF4 ON OFF OFF OFF5 OFF ON OFF ON6 OFF OFF ON OFF7 ON OFF OFF ON8 OFF ON OFF OFF

9 Lp li 1 n 8 kiu na bc, ng vi mt trnh t bc ng c ch quay c mt gc bng mtna gc bc nh mc.

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

27/29

BI TP

1. Bn v X-Y

2. My bm lu lng khng i

3. My in

4. Ci t kiu photo

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

28/29

5. My chiu hnh

6. My ct dy

7. Bn nh v

7/30/2019 Dong Co Buoc 6634

29/29