Giáo án Công nghệ 12 Chương 3 - Bài 15: Mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều 1 pha

Ngày soạn : Tiết : Bài : 15 MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA 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-Kỹ năng : -Giải thích được nguyên lý của mạch điều khiển tốc độ quạt điện bằng triac. 3-Thái độ : - Yêu thích bộ môn công nghệ, nghiêm túc trong học tập. II/- Chuẩn bị : 1-Giáo viên : - Mạch điều khiển quạt điện bằng triac - Tranh vẽ hình 15.2 SGK. 2- Học sinh : -Nghiên cứu bài 15 SGK. -Nghiên cứu các tài liệu về mạch điều khiển dùng tirixto và triac. III/- Tiến trình : 1-Ổn định : (1 phút) : Sỉ số. 2-Kiểm tra bài cũ : ( 4 phút ) -Mạch điều khiển tín hiệu là gì ? -Vẽ sơ đồ khối và giải thích nguyên lý mạch điều khiển tín hiệu. 3-Bài mới : Đặt vấn đề (2 phút) Em hãy tìm một số thiết bị điện tử thông dụng sử dụng động cơ 1 pha có và không có điều chỉnh tốc độ, trong các thiết bị có điều khiển tốc độ người ta điều khiển tốc độ bằng cách nào? Có nhiều cách để điều khiển tốc độ như dùng phím bấm, ở đây ta nghiên cứu cách điều khiển tốc độ động cơ bằng mạch điện tử. Thời lượng Hoạt động của GV Hoạt động của H.S Nội dung 6’ Hoạt động 1 : Giới thiệu công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều 1 pha : GV : Máy bơm nước, quạt bàn, quạt trần động cơ nào có bộ phận điều khiển tốc độ. GV : Nêu công dụng của việc điều khiển tốc độ động cơ 1pha. GV : Để điều khiển tốc độ động cơ 1 pha người ta dùng những cách nào? HS : Thảo luận trả lời : quạt bàn, quạt trần. HS : Tiếp thu kiến thức HS : Thảo luận trả lời I-Công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều 1 pha : -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 (điện áp cùng phần thay đổi cho phù hợp) Hiện nay sử dụng các mạch điện từ điều khiển tốc độ thường bằng cách điều khiển điện áp và tần số dòng điện. 8’ Hoạt động 2 : Giới thiệu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ 1 pha : GV : Giới thiệu sơ đồ khối mạch điện tử điều khiển động cơ 1 pha như hình 15.1 SGK. HS : Tiếp thu ghi nhớ II/-Nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ 1 pha : +Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào động cơ. Điều khiển U2,f2 U1,f1 điện áp Đc +Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi tần số và điện áp đưa vào động cơ. Điều khiển U2,f2 U1,f1 tần số Đc 20’ Hoạt động 3 : Tìm hiểu 1 số mạch điều khiển tốc độ động cơ 1 pha : + GV : trình bày 2 sơ đồ điều khiển quạt điện như hình 15.2 +Giới thiệu chức năng các linh kiện và nguyên lý. GV : Nếu giảm điện trởVR tụ nạp nhanh hơn, triac dẫn nhiều hơn điện áp vào động cơ lớn hơn, tốc độ động cơ cao hơn và ngược lại. GV : Nhược điểm mạch điện 15-2a là gì? GV: Trình bày sự khắc phục hạn chế mạch 15-2a bằng mạch 15-2c. GV: Trình bày them về hạn chế về chất lượng điều khiển mạch. HS: thảo luận trả lời: Sự phối hợp điện áp đặt vào triac và dòng điều khiển thiếu chính xác. HS: tiếp thu-ghi nhớ HS:tiếp thu-ghi nhớ III/-Một số mạch điều khiển động cơ 1 pha : +Chức năng các linh kiện trong mách : Ta : Triac điều khiển điện áp trên quạt. UR : Biến trở để điều khiển khoảng thời gian dẫn của Triac. R : Điện trở hạn chế. Da : điac định ngưỡng, điện áp để triac dẫn. C: Tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thong triac và mở thông điac. K : công tắc. Nguyên lý : Khi đóng khoá K nguồn cấp u1 hình sin. Tại thời điểm u1 đổi dấu triac chưa dẫn, tụ c được điện áp trên tụ tăng dần (theo đường uc hình 15-2b) khi nào đủ điều kiện, triac được dẫn từ đó đến bán kỳ ( phần gạch chéo trên hình 15.2b)Khi thay đổi điện trở VR, hằng số thời gian nạp tụ thay đổi, thời điểm mở triac thay đổi. Vậy điện áp và dòng điện đưa vào động cơ được điều chỉnh. Mạch này có nhược điểm là : triac mở do phối hợp điện áp đặt vào và dòng điều khiển theo đường đặc tính điac có thể bị thiếu chính xác. Để khắc phục, đưa thêm điac (hình 15.2c). Khi Uc tăng tới ngưỡng điện áp thông (uPA) của điac có dòng chạy vào cực điều khiểntriac và triac mở từ thời điểm đó tới khi dòng điện của nó bằng 0 (điện áp và phần gạch chéo trên hình 15.2d) Vậy : nguyên lý điều khiển là điều khiển khoảng thời gian dẫn dòng của triac để thay đổi trị số hiệu dụng điện áp đưa vào động cơ. 4’ Hoạt động 4 : Tổng kết bài học : GV:+Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ 1pha bằng điện tử? +Chức năng các linh kiện trong mạch 15.2 GV: Tổng kết bài học. Dặn dò HS đọc trước bài 16 : Thực hành. HS: Thảo luận,trả lời HS : Thảo luận trả lời HS: Ghi nhớ. IV : Rút kinh nghiệm, bổ sung : Câu hỏi trắc nghiệm : 1- Động cơ nào có thiết bị điều chỉnh tốc độ, trong các động cơ sau : Máy bơm nước. Tủ lạnh. Quạt bàn. Máy mài. Chọn C 2-Chọn phương án đúng : Thứ tự sơ đồ khối một mạch điều khiển tín hiệu : Khuếch đại,xử lý, nhận lệnh,chấp hành. Nhận lệnh,khuếch đại,xử lý,chấp hành. Nhận lệnh, xử lý,chấp hành,khuếch đại. Nhận lệnh,xử lý,khuếch đại,chấp hành. Chọn D.