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

Tiết thứ: 15 Ngày soạn: 21/11/2009 Ngày giảng: 23/11/2009 MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU MỘT PHA A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Biết được công dụng của mạch điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha. - Hiểu được mạch điều khiển tốc độ quạt điện bằng triac. 2. Kỷ năng: Vẽ được sơ đồ mạch điện tử động cơ một pha. 3. Thái độ: Nghiêm túc, có ý thức nghiên cứu và tìm hiểu mạch điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha. B. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY: Đàm thoại + ứng dụng CNTT. C. CHUẨN BỊ GIÁO CỤ: * Giáo viên: Nghiên cứu trước bài 15, tìm hiểu các tài liệu liên quan, chuẩn bị bài giảng power point. * Học sinh: Học bài cũ, nghiên cứu trước bài 15. D. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1. Ổn định lớp - kiểm tra sĩ số: 2. Kiểm tra bài cũ: Câu 1: Thế nào là mạch điều khiển tín hiệu? Nêu công dụng của mạch điều khiển tín hiệu? Lấy ví dụ minh họa? Câu 2: Vẽ sơ đồ khối và giải thích nguyên lí làm việc của mạch điều khiển tín hiệu? 3. Nội dung bài mới: a. Đặt vấn đề: Ở tiết trước chúng ta đã nghiên cứu về một loại mạch điều khiển tín hiệu đơn giản. Bài hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu thêm một loại mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha. b. Triển khai bài dạy: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm 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. Hoạt động 2: Tìm hiểu nguyên lí điều khiển tốc độ động cơ một pha. GV: Yêu cầu HS quan sát hình ảnh và hãy 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 vỡ. 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. 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: Dùng 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: Trả lời GV: Kết luận và ghi bảng GV: Vậy triac dẫn phụ thuộc vào cái gì? Nếu tăng VR thì điều gì xảy ra? Mạch sử dụng triac có nhược điểm gì? Theo em nên 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 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: 3pp Thay đổi số vòng dây stato. Thay đổi U vào động cơ. Thay đổi f vào động cơ. II. Nguyên lí điều khiển tốc độ động cơ một pha. - Điều khiển tốc độ bằng cách thay Điều khiển điện áp ĐC U1 , f1 U2, f1 đổi điện áp: - Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi tần số và điện áp: Điều khiển tần số ĐC U1 , f1 U2, f2 III. Một số mạch điều khiển động cơ một pha. 1. Sơ đồ * Chức năng của các linh kiện - Ta: Triac điều khiển điện áp trên quạt VR: Biến trở để điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của triac. R: Điện trở hạn chế. Đa: 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 uc 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 Utải có chất lượng cao đòi hỏi một mạch điều khiển phức tạp. 4. Củng cố: - Để điều khiển tốc độ động cơ một pha người ta sử dụng phương pháp nào? - Nêu nguyên lí điều khiển quạt điện khi chỉ dùng triac? 5. Dặn dò: - Về nhà học bài cũ, trả lời các câu hỏi trong sgk. - Nghiên cứu trước bài thực hành 16.