Giáo án Công nghệ 12 bài 14 đến 16

Tieát 14 Baøi 14 Maïch Ñieàu Khieån Tín Hieäu I . Mục tiêu 1. Kiến thức - Khái niệm về mạch tín hiệu. - Các sơ đồ khối của mạch điều khiển tín hiệu 2. Kỹ năng - Rèn luyện kỹ năng phân tích, so sánh. 3. Thái độ Có thái độ thích thú trong học tập. II - Chuẩn bị 1.Chuẩn bị nội dung Nghiên cứu bài 14 SGK + SGV + Thiết kế bài giảng. 2.Chuẩn bị đồ dùng dạy học Tranh vẽ hình 14-2, 14-3 SGK. III. Tiến trình tổ chức dạy học 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ - ThÕ nµo lµ m¹ch ®iÖn tö ®iÒu khiÓn ? C«ng dông cña nã ? - Ph©n lo¹i m¹ch ®iÖn tö ®iÒu khiÓn ? Cho vÝ dô vÒ c¸c m¹ch ®iÖn tö ®iÒu khiÓn trong thùc tÕ mµ em biÕt ? 3. Baøi môùi: Giôùi thieäu baøi môùi §14 - Mạch điều khiển tín hiệu. Nội dung Hoạt ñộng dạy Hoạt ñộng học I- Khái niệm về mạch điều khiển tín hiệu Để điều khiển sự thay đổi trạng thái của các tín hiệu, người ta dùng mạch điện tử à mạch điều khiển tín hiệu. II - Công dụng - Thông báo về tình trạng thiết bị khi gặp sự cố. - Thông báo những thông tin cần thiết cho con người thực hiện theo tín hiệu. - Làm các thiết bị trang trí bằng bảng điện tử. - Thông báo về tình trạng hoạt động của máy móc. III - Nguyên lí chung của mạch điều khiển tín hiệu Khuếch đại Xử lí Nhận lệnh Chấp hành * Phân tích mạch báo hiệu và bảo vệ quá điện áp cho gia đình (h14-2 SGK) - Trong thực tế, các thông tin về một hoạt động hay chế độ làm việc nào đó đều được thể hiện qua các tín hiệu. ? Mạch điều khiển tín hiệu có tác dụng gì? ? Mạch điều khiển tín hiệu là gì? ? Cho ví dụ minh họa? ? Nêu một số công dụng của mạch điều khiển tín hiệu? - Diễn giảng. ? Các mạch điều khiển có hoàn toàn giống nhau không? Tại sao? ? Mạch điều khiển tín hiệu đơn giản gồm những phần nào? ? Dựa vào sơ đồ khối, hãy phân tích hoạt động của một mạch điều khiển tín hiệu đơn giản? ? Trong mạch điều khiển đèn giao thông, em hãy chỉ ra ra từng khối theo sơ đồ? ? Nêu công dụng của từng bộ phận? - Khi , rơle K không hút, K1 đóng điện cho tải. - Khi , biến trở VR nhận tín hiệu điện áp vượt ngưỡng của Đ0 à cho I chạy qua. - Hai tranzito T1 và T2 nhận tín hiệu dòng điện từ điôt ổn áp à K. - Rơle tác động mở K1 (cắt điện tải), đóng K2 cho đèn hiệu (ĐH) sáng à chuông báo điện áp quá cao nên bị cắt điện. - Thay đổi trạng thái các tín hiệu. - Thay đổi tắt, sáng của đèn giao thông, còi báo động, hàng chữ chạy của các bảng quảng cáo, - Trả lời SGK. - Ghi nhận. - Khác nhau. Vì nó thực hiện các chức năng khác nhau.. - Trả lời ( hình 14-2 SGK). - Thảo luận - trả lời. - Liên hệ thực tế - trả lời. - Nêu công dụng của từng bộ phận. - Chú ý. 4. Củng cố Khái niệm , công dụng, sơ đồ khối của mạch điều khiển tín hiệu. 5. Dặn dò - Về nhà học bài + Trả lời câu hỏi SGK. - Xem phần thông tin bổ sung + Xem tieáp noäi dung §15 - Mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha. Tieát 15 Baøi 15 Maïch Ñieàu Khieån Toác Ñoä Ñoäng Cô Ñieän Xoay Chieàu Moät Pha I . Mục tiêu 1. Kiến thức - Biết được ứng dụng của mạch điện tử trong điều khiển tốc độ động cơ điện 1 pha. - Hiểu được mạch điều khiển tốc độ quạt bằng triac. 2. Kỹ năng - Rèn luyện kỹ năng phân tích, so sánh. - Vẽ được sơ đồ mạch điện tử động cơ một pha. 3. Thái độ Có thái độ thích thú trong học tập. II - Chuẩn bị 1.Chuẩn bị nội dung Nghiên cứu bài 15 SGK + SGV + Thiết kế bài giảng. 2.Chuẩn bị đồ dùng dạy học - Tranh vẽ hình 15-2 SGK. - Vật thể có sử dụng mạch điều khiển tín hiệu như quạt điều khiển từ xa, III. Tiến trình tổ chức dạy học 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ - Mạch điện tử điều khiển là gì? - Hãy nêu công dụng của mạch điện tử điều khiển và cho ví dụ thực tế? 3. Baøi môùi: Giôùi thieäu baøi môùi §15 - Mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha. Nội dung Hoạt ñộng dạy Hoạt ñộng học I - Công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha Để điều khiển tốc độ động cơ 1 pha có thể sử dụng các phương pháp sau: - Thay đổi số vòng dây của stato. - Điều khiển đưa điện áp vào động cơ. - Điều khiển tần số nguồn điện đưa vào động cơ. II - Nguyên lí điều khiển tốc độ động cơ một pha 1. Sơ đồ ( Hình 15-1 SGK) 2. Nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha - Hình 15-1a: Tốc độ được điều khiển bằng mạch điện tử thay đổi trị số điện áp đặt vào động cơ. - Hình 15-1b: Mạch điều khiển có nhiệm vụ điều khiển tàn số f1 và điện áp U1 thành tần số điện áp f2 và điện áp U2 đưa vào động cơ. III - Một số mạch điều khiển động cơ một pha 1. Một số mạch điều khiển động cơ một pha ( Xem hình 15-2 SGK ) 2. Nguyên lý hoạt động *Chức năng của các linh kiện: - Ta: triac điều khiển điện áp. - VR: biến trở - R: điện trở - Da: Điac định ngưỡng điện áp để triac dẫn. - C: tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông điac. - K: công tắc * Nguyên lý điều khiển: - Điện áp và tốc độ của quạt có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh biến trở VR ( hình 15-2a) - Khi điều chỉnh trị số VR ta chỉnh việc nạp tụ C lúc đó điều chỉnh được thời điểm mở thông Điac và thời điểm Triac dẫn. - Triac được mở thông khi điện áp trên tụ đạt điểm dẫn thông Điac. à Kết quả l: ä thì VR æ để tụ nạp nhanh hơn, Triac dẫn sớm hơn điện áp ra sớm hơn và ngược lại. * 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. - Kích thước mạch điều khiển nhỏ, gọn. * Nhược điểm: Nếu chất lượng Triac, Điac không tốt thì ở vùng tốc độ thấp quạt sẽ xuất hiện tiếng ù do thành phần một chiều của dòng điện. - Lấy ví dụ về những động cơ 1 pha: Máy bơm nước, tủ lạnh, quạt trần, quạt bàn ... ? Hãy nêu 1 số thiết bị điện sử dụng động cơ 1 pha có và không điều chỉnh tốc độ? - Khi sử dụng loại động cơ này phải điều khiển nhiều chế độ như: điều khiển tốc độ, mở máy, đảo chiều, hãm ? Vì sao phải thay đổi tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều một pha? ? Em cho biết các cách để thay đổi tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha? ? Em hãy vẽ sơ đồ khối mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha? ? Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha (hình 15 - 1a). ? Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha (hình 15 – 1b). - Diễn giảng. - Quan sát hình 15-2 SGK. ? Em hãy đọc sơ đồ mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha? ? Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha? Hình 15-2a - Tuy nhiên sơ đồ điều khiển này không triệt để, vì ở vùng điện áp nhỏ khi triac dẫn ít rất khó điều khiển. ? Nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha? Hình 15-2b. ? Em cho biết ưu nhược điểm của các mạch điều khiển trên? - Diễn giảng. - Trao đổi - trả lời. - Trả lời. - Trả lời - Học sinh lên vẽ - Trao đổi - Trả lời - Trao đổi - Trả lời - Quan sát sơ đồ. - Trả lời. - Trả lời. - Trao đổi - trả lời. -Học sinh chỉ ra ưu nhược điểm của mạch điều khiển 4. Củng cố - Công dụng của mạch điều khiển tốc độ - Nguyên lí điều khiển tốc độ động cơ điện một pha. 5. Dặn dò - Về nhà học bài + Trả lời câu hỏi SGK. - Xem tieáp noäi dung §16 - Thực hành: Mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha. Tieát 16-17 Thöïc Haønh Baøi 16 Maïch Ñieàu Khieån Toác Ñoä Ñoäng Cô Ñieän Xoay Chieàu Moät Pha I . Mục tiêu 1. Kiến thức Hiểu và phân biệt được sơ đồ nguyên lí và sơ đồ lắp ráp. 2. Kỹ năng - Biết cách chọn được linh kiện cho mạch điều khiển. - Lắp được một mạch điện tử đơn giản. 3. Thái độ - Có ý thức thực hiện đúng quy trình và các quy định về an toàn. II - Chuẩn bị 1.Chuẩn bị nội dung Nghiên cứu bài 15 SGK + SGV + Thiết kế bài giảng. 2.Chuẩn bị đồ dùng dạy học - Một quạt bàn sải cánh 400mm. Công suất 56W, điện áp 220V, tần số 50Hz, dòng điện 0,26A. - Linh kiện tối thiếu cần cho thiết kế. + Triac BTA4 - 600 + Diod 2A - 600V + Điac DB3 + Tụ 0,1 ÷ 300V + Điện trở 1kW - 0,5W + Biến trở (50÷100)kW - 4 + Mạch in có lỗ sẵn hoặc bo mạch thử. III. Tiến trình tổ chức dạy học 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ - Nêu công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha? - Nêu ưu, nhược điểm của mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha? 3. Baøi môùi: Giôùi thieäu baøi môùi §16 -Thực hành: Mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha. Nội dung Hoạt ñộng dạy Hoạt ñộng học I - Chuẩn bị 1. Dụng cụ, vật kiệu (SGK) 2.Những kiến thức có liên quan II - Tiến trình thực hành Bước1: Thiết kế mạch điều khiển động cơ một pha 1. T×m hiÒu vÒ c¸c s¬ ®å ®iÒu khiÓn qu¹t th­êng gÆp hiÖn nay - Quan s¸t ph©n tÝch ho¹t ®éng s¬ ®å b»ng c¸ch chØ ra m¹ch mµ dßng ®iÖn ®éng c¬ ch¹y qua. - Nªu nhËn xÐt vÒ c¸c s¬ ®å trªn vÒ nguyªn lý ho¹t ®éng vµ sö dông linh kiÖn. - ChØ ra ®­îc khi cÇn ®iÒu chØnh tèc ®é th× t¸c ®éng vµo ®©u. 2. Ph©n líp thµnh 4 nhãm, mçi nhãm nhËn thiÕt kÕ mét s¬ ®å trªn - Chän cho m×nh (hay mét nhãm) mét m¹ch trong c¸c m¹ch trªn (líp chia thµnh 4 nhãm häc sinh thiÕt kÕ 4 s¬ ®å). - X¸c ®Þnh dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p lµm viÖc cña qu¹t. 3. TÝnh to¸n th«ng sè - Chän th«ng sè Triac theo gîi ý: - NÕu cã thªm c¸nh táa nhiÖt nh«m g¾n vµo ®­îc chän ITriac ³3.Iqu¹t. - NÕu kh«ng c¸nh to¶ nhiÖt ®­îc phÐp chän ITriac ³ 10.Iqu¹t. - §iÖn ¸p cña Triac (Tiristor) ph¶i chän UTriac = 1,8U1. - Tr­êng hîp trªn nh·n cña ®éng c¬ ghi ®ñ hai th«ng sè trªn th× lÊy th«ng sè trªn nh·n. - Tr­êng hîp trªn nh·n ghi: c«ng suÊt P, ®iÖn ¸p U, hiÖu suÊt h vµ hÖ sè c«ng suÊt cosj th× dßng ®iÖn tÝnh theo c«ng thøc: 4. VÏ m¹ch ®i d©y theo m¹ch in (nÕu lµm theo m¹ch in) hoÆc m¹ch ®i d©y theo bo m¹ch thö. Tiết 17 Bước 2: Lắp ráp mạch điều khiển động cơ một pha 1. NhËn c¸c linh kiÖn theo s¬ ®å m¹ch thiÕt kÕ. 2. KiÓm tra c¸c linh kiÖn theo s¬ ®å m¹ch thiÕt kÕ. + X¸c ®Þnh ch©n c¸c linh kiÖn b¸n dÉn c«ng suÊt (Tiristor, Triac), + KiÓm tra c¸c linh kiÖn b»ng ®ång hå v¹n n¨ng. 3. L¾p r¸p m¹ch theo s¬ ®å ®· thiÕt kÕ. Bước 3: GV kiểm tra mạch điện đã ráp Bước 4 Cho mạch điện làm việc và hiệu chỉnh Hoàn thành bảng trang 68 III - Tổng kết, đánh giá kết quả thực hành - Giới thiệu - Nhắc lại một số kiến thức có liên quan ở các bài 4,5,15. - T×m hiÓu c¸c s¬ ®å ®iÒu khiÓn qu¹t hiÖn nay. - Gv ®­a ra mét sè s¬ ®å ®Ó cho HS quan s¸t vµ cho nhËn xÐt vÒ nguyªn lý ho¹t ®éng. - HS tù thiÕt kÕ dùa vµo c¸c bµi ®· häc sau ®ã x¸c ®Þnh dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p lµm viÖc cña qu¹t - Hướng dẫn học sinh tính các thông số. Dïng ®ång hå v¹n n¨ng ®o gi÷a A « K , MT1 « MT2 cã ®iÖn trë v« cïng lín, ®o gi÷a § « K, § « MT1 cã ®iÖn trë kho¶ng (5¸20)W. Tô ®­îc kiÓm tra b»ng thang ®o ®iÖn trë. Khi n¹p tô ®iÖn trë nhá sau ®ã t¨ng dÇn theo thêi gian. Diod kiÓm tra ®iÖn trë theo chiÒu dÉn th«ng, mét chiÒu cã ®iÖn trë lín, mét chiÒu cã ®iÖn trë bÐ; Diac ®o th«ng (hoÆc kho¸) c¶ hai chiÒu tuú thuéc nguån pin cña ®ång hå. 1. Nèi tíi t¶i lµ mét ®Ìn sîi ®èt ®Ó kiÓm tra s¬ bé sù ®óng ®¾n cña m¹ch. 2.C¾m m¹ch vµo nguån. 3. §iÒu chØnh ®é s¸ng tèi cña ®Ìn ®Ó kiÓm tra xem m¹ch l¾p ®óng ch­a. Khi kh«ng ®iÒu khiÓn ®Ìn cã s¸ng kh«ng ? NÕu hë cùc ®iÒu khiÓn mµ ®Ìn vÉn s¸ng th× nguyªn nh©n g×, cÇn xö lý thÕ nµo? - C¾m qu¹t vµo æ c¾m, nhÊn c¸c nót ®iÒu chØnh tèc ®é, ghi nhËn tèc ®é quay cña qu¹t (c¶m nhËn), ®o tèc ®é qu¹t (nÕu cã), ®o ®iÖn ¸p æ c¾m qu¹t. - C¾m qu¹t vµo bé ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng b¸n dÉn . - NhÊn nót quay tèc ®é lín nhÊt. - C¾m nguån cho bé ®iÒu chØnh. - M¾c ®ång hå v¹n n¨ng ®o v«n, dao ®éng ký vµo æ c¾m cña qu¹t (®o ®iÖn ¸p t¶i). - §iÒu chØnh tèc ®é cña qu¹t b»ng biÕn trë ®iÒu chØnh cña bé ®iÒu chØnh tèc ®é. - §o tèc ®é giã hoÆc tèc ®é ®éng c¬ (nÕu cã). - ChØnh c¸c cÊp ®iÖn ¸p trªn qu¹t 220, 200, 180, 160V. - T¹i mçi cÊp ®iÖn ¸p Êy ®ãng song song tô vµo, ghi trÞ sè vµo b¶ng mÉu b¸o c¸o. - Giáo viên nhận xét buổi thực hành + Sự chuẩn bị của học sinh . + Tinh thần thái độ thực hành . + Ứng dụng của nội dung môn học . - Giáo viên đặt câu hỏi + Triac được sử dụng làm gì trong mạch xoay chiều . + Nếu quạt không điều khiển được tốc độ bằng triac thì do những nguyên nhân nào . - Giáo viên hướng dẫn hoàn thành báo cáo thực hành . - Giáo viên thu bài báo cáo để chấm . - Trả lời các câu hỏi của giáo viên. - Thực hiện theo hướng dẫn của GV - TÝnh to¸n th«ng sè theo gîi ý c¸c c«ng thøc gv cho s½n - T×m hiÓu m¹ch ®iÖn. - NhËn vµ kiÓm tra sè l­îng c¸c linh kiÖn. - X¸c ®Þnh ch©n c¸c linh kiÖn vµ kiÓm tra sù tèt xÊu cña linh kiÖn - Trả lời - Tiến hành thực hiện. 4. Củng cố So s¸nh viÖc ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng nót nhÊn vµ ®iÖn tö ë ®iÖn ¸p nµo th× qu¹t kh«ng quay ®­îc. Khi ®ãng ®iÖn mµ ®Ó nÊc ®iÖn ¸p thÊp qu¹t cã ch¹y ®­îc kh«ng. 5. Dặn dò - Về nhà xem lại nội dung bài. - Xem nội dung bài - Kiểm tra học kì I. MÉu b¸o c¸o thùc hµnh “hiÖu chØnh m¹ch ®iÒu khiÓn qu¹t” Họ và tên:. Lớp 12 1.Thiết kế mạch điều khiển động cơ một pha ( Vẽ sơ đồ nguyên lý ) 2.Lắp ráp mạch điều khiển động cơ một pha ( Vẽ sơ đồ lắp ráp ) 3.Điều chỉnh tốc độ động cơ một pha Ghi các trị số đo được vào bảng UQ (V) 220 200 180 160 140 120 UT (V) Tốc độ v/ph Câu hỏi trắc nghiệm: 1. Triac được sử dụng làm gì trong mạch điện xoay chiều? a.Điều khiển điện áp trên mạch b. Điều khiển thời gian c. Hạn chế điện trở d. Cả 3 đều sai 2. Nếu quạt không giảm được tốc độ khi điều khiển chiết áp thì có thể là do những nguyên nhân nào? a. Triac bị đánh thủng b. Triac bị sai thông số c. Tụ điện bị hỏng d. Cả 3