Luận văn Xây dựng bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha công suất 3kW dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG 
Luận văn 
Xây dựng bộ điều chỉnh điện áp xoay 
chiều 3 pha công suất 3kW dùng để 
điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ 
1 
LỜI MỞ ĐẦU 
Trong công nghiệp động cơ dị bộ 3 pha là động cơ chiếm tỷ lệ rất lớn các 
loại động cơ khác. Do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá 
thành hạ, nguồn cung cấp lấy ngay trên lưới công nghiệp, dải công suất động 
cơ rất rộng từ vài trăm W đến hàng ngàn kW. Tuy nhiên các hệ truyền động 
có điều chỉnh tốc độ dùng động cơ không đồng bộ lại có tỷ lệ nhỏ hơn so với 
động cơ 1 chiều. 
Đó là điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ gặp nhiều khó khăn và dải điều chỉnh 
hẹp. Nhưng với sự ra đời và phát triển nhanh của dụng cụ bán dẫn công suất 
như : Diode, Triắc, tranzitor công suất, Thyristor có cực khoá thì các hệ 
truyền động có điều chỉnh tốc độ dùng động cơ dị bộ mới được khai thác 
mạnh hơn. 
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên và trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, 
bản đồ án này nghiên cứu : „„Xây dựng bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 
pha công suất 3kW dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ ‟‟ 
Nội dung của đồ án gồm 3 chương : 
1. Chương 1 : Tổng quan về động cơ dị bộ 
2. Chương 2 : Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 
3. Chương 3 : Xây dựng và thiết kế bộ điều chỉnh điện áp 
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn đã hướng 
dẫn tận tình cho em trong quá trình làm đồ án vừa qua. Đến hôm nay em đã 
hoàn thành đồ án của mình nhưng vì khả năg và thời gian có hạn nên chắc 
chắn còn sai sót nhất định. 
Em cũng xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với các thầy cô giáo trong bộ môn 
điện công nghiệp và dân dụng trường đại học Dân Lập Hải Phòng đã nhiệt 
tình giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện trong suốt quả trình học tập và rèn luyện 
của em để đến hôm nay em hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình. 
2 
CHƢƠNG 1. 
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ DỊ BỘ 
1.1 ĐỘNG CƠ DỊ BỘ. 
1.1.1 Cấu tạo. 
Động cơ không đồng roto lồng sóc cũng có cấu tạo giống như các loại động 
cơ khác. Cấu tạo gồm hai phần cơ bản: phần quay (roto) và phần tĩnh (stato). 
Giữa phần tĩnh và phần quay là khe hở không khí. Dưới đây ta đi nghiên cứu 
từng phần riêng biệt. 
1.1.1.1. Cấu tạo của stato. 
Stato gồm có hai phần cơ bản: mạch từ và mạch điện. 
Mạch từ: Mạch từ của stato được ghép bằng các lá thép điện kĩ thuật có 
chiều dày khoảng 0.3-0.5mm, được cách điện 2 mặt để chống dòng fucô. Lá 
thép stato có dạng hình vành khăn phía trong được đục các rãnh. Để giảm dao 
động từ thông, số rãnh stato và roto không được bằng nhau. Mạch từ được đặt 
trong vỏ máy. 
Hình 1.1: Lá thép stato và roto máy điện dị bộ:1- Lá thép stato; 2-Rãnh; 
3- Răng; 4- Lá thép roto. 
3 
Ở những máy có công suất lớn, lõi thép được chia thành từng phần và ghép 
lại với nhau thành hình trụ bằng các lá thép nhằm tăng khả năng làm mát của 
mạch từ. Vỏ máy được làm bằng gang đúc hay thép, trên vỏ máy có đúc các 
găn tản nhiệt. Trên vỏ máy có đấu hộp đấu dây. 
Mạch điện của stato: Mạch điện là cuộn dây máy điện được đặt vào các 
rãnh của lõi thép và được cách điện tốt với lõi. 
1.1.1.2. Cấu tạo rôto. 
Mạch từ: Giống như mạch từ stato, mạch từ roto cũng gồm các lá thép điện 
kĩ thuật ghép lại và cách điện đối với nhau. Rãnh của roto có thể song song 
với trục hoặc nghiêng đi một góc nhất định nhằm giảm dao động từ thông và 
loại trừ một số sóng bậc cao. Các lá thép điện kĩ thuật được gắn với nhau 
thành hình trụ, ở tâm lá thép mạch từ được đục lỗ để xuyên trục, roto gắn lên 
trục. Ở những máy công suất lớn roto còn đục các rãnh thông gió dọc thân 
roto. 
Mạch điện: Đây chính là phần tạo nên sự khác biệt giữa động cơ dị bộ roto 
lồng sóc với động cơ dị bộ roto dây cuốn. Mạch điện của loại roto này được 
làm bằng nhôm hoặc đồng thau. Nếu làm bằng nhôm thì được đúc trực tiếp 
vào rãnh roto, hai đầu được đúc bằng hai vòng ngắn mạch, cuộn dây hoàn 
toàn ngắn mạch, chính vì vậy mà còn gọi là roto ngắn mạch. Nếu làm bằng 
đồng thì được làm bằng các thanh dẫn và đặt vào trong rãnh, hai đầu được gắn 
với nhau bằng hai vòng ngắn mạch cùng kim loại. Bằng cách đó hình thành 
cho ta một cái lồng chính do đó có tên là roto lồng sóc. Giữa dây cuốn và lõi 
thép không phải thực hiện cách điện với nhau. 
1.1.2. Nguyên lý hoạt động. 
Khi cung cấp vào ba cuộn dây ba dòng điện của hệ thống điện ba pha có 
tần số là f1 thì trong máy điện sinh ra từ trường quay với tốc độ 60f1/p. Từ 
trường này cắt thanh dẫn của roto và stato, sinh ra ở cuộn stato tự cảm e1 và ở 
cuộn dây roto sđđ tự cảm e2 có giá trị hiệu dụng như sau: 
4 
 E1 = 4,44W1 f1kcd (1.1) 
 E2= 4,44W2 f2kcd (1.2) 
Do cuộn dây roto ngắn mạch, nên sẽ có dòng điện chạy trong các thanh dẫn 
của cuộn dây này. Sự tác động tương hỗ giữa dòng điện chạy trong dây dẫn 
roto và từ trường, sinh ra lực, đó là các ngẫu lực (2 thanh dẫn nằm cách nhau 
đường kính roto) nên tạo ra mô men quay. Mô men quay có chiều đẩy stato 
theo chiều chống lại sự tăng từ thông móc vòng với cuộn dây. Nhưng vì stato 
gắn chặt còn roto lại treo trên ổ bi, do đó roto phải quay với tốc độ n theo 
chiều quay của từ trường. Tuy nhiên tốc độ này không thể bằng tốc độ quay 
của từ trường, bởi nếu n = ntt thì từ trường không cắt các thanh dẫn nữa, do đó 
không có sđd cảm ứng, E2 = 0 dẫn tới I2 =0 và mô men quay cũng bằng 
không, khi roto chậm lại thì từ trường lại cắt các thanh dẫn, nên có sđđ, có 
dòng và mô men nên roto lại quay. Do tốc độ quay của roto khác với tốc độ 
quay của từ trường nên xuất hiện độ trượt và được định nghĩa như sau: 
 %100
tt
n
n
tt
n
S (1.3) 
Do đó tốc độ quay của roto có dạng: 
 n= ntt(1-s) (1.4) 
Do n ntt nên (ntt –n) là tốc độ cắt các thanh dẫn roto của từ trường quay. 
H×nh 1.2: C¸ch t¹o tõ tr-êng quay trong m¸y ®iÖn b»ng dßng điện 3 ba. 
pha 
5 
Vậy tần số biến thiên của sđđ cảm ứng trong roto biểu diễn bởi: 
 1
tt
tttttt
tt
tttt
2 sf
n
nn
60
pn
60
pnn
n
n
60
pnn
f (1.5) 
Khi roto có dòng I2 chạy, nó cũng sinh ra một từ trường quay với tốc độ 
 tttt sn
p
sf
p
f
n 12
6060
 (1.6) 
So với một điểm không chuyển động của stato, từ trường quay này sẽ quay 
với tốc độ: 
 ntt2s = ntt2 +n = sntt –ntt(1 –s) = ntt (1.8) 
Như vậy so với stato, từ trường quay của roto có cùng tốc độ quay của từ 
trường stato. 
1.1.3. Phƣơng trình cân bằng sđđ và sơ đồ tƣơng đƣơng. 
Khi cấp cho stato máy điện dị bộ roto lồng sóc một điện áp U1 thì trong 
cuộn dây stato và roto có dòng điện chạy I1 và I2 0, làm xuất hiện mô men 
quay và quay roto với tốc độ n ntt (theo nguyên lý hoạt động) 
Sđđ cảm ứng trong cuộn dây stato và trong roto biểu diễn bằng biểu thức 
sau: 
 E1 = 4,44W1 f1kcd 
 E2= 4,44W2 f2kcd 
 E2 = E20s (đặt E20 = 4,44W2 f1kcd ) (1.9) 
Ở stato dòng I1 sinh ra từ thông chính và từ thông tản. Từ thông tản gây ra 
trở kháng X1 (X1 = L1). Điện trở thuần cuộn dây stato là R1, vậy cân bằng 
sđđ ở mạch stato là: 
 110
.
110
.
1
..
XIjRIEU (1.10) 
Dòng I2 sinh ra cũng gồm từ thông chính và từ thông tản. Từ thông tản gây 
ra điện trở kháng X2 (X2= L1). Nếu gọi R2 là điện trở thuần roto. Ta có 
phương trình cân bằng sđđ roto như sau: 
6 
22
.
22
.
2
.
0 XIjRIE 
22
.
22
.
2
.
XIjRIE (1.11) 
Từ (1.11) ta có thể tính được dòng I2 theo biểu thức: 
2
2
2
2
2
2
XR
E
I (1.12) 
Mặt khác ta có 
 X2 = L2 =2 f2L2 =2 sf1L2 =sX2
‟
 (1.13) 
Trong đó đặt 
 X2
‟
 = 2 f1L2 
Thay (1.9) và (1.13) vào (1.12) ta được: 
 I2 = 
2
20
2
2
20
2
20
2
2
20
)(
)(
X
s
R
E
sXR
sE
 (1.14) 
Phương trình (1.14) thực chất chính là ta đi thực hiện việc chuyển đổi sao 
cho tần số roto bằng tần số ở stato. Nếu ta thực hiện việc chuyển đổi cả về 
điện áp thì ta có thể thay thế động cơ dị bộ bằng mạch điện đơn giản sau đây: 
X1 R1 R'2
X0
R0
X'2
R'2
 s
Trong đó: 
E2‟ = kuE2, I2
‟
 = kiI2, R2
‟
 = kukiR2, X2
‟
 = kukiX2 . 
Hình 1.3: Sơ đồ mạch thay thế động cơ dị bộ. 
7 
1.2. ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ DỊ BỘ. 
1.2.1. Thống kê năng lƣợng của động cơ dị bộ. 
Về nguyên lý, máy điện không đồng bộ có thể làm việc như máy phát điện 
hoặc động cơ không đồng bộ. Ở chế độ làm việc động cơ, năng lượng điện 
được cung cấp từ lưới điện và chuyển sang rô to bằng từ trường quay. Dòng 
năng lượng được biểu diễn như sau: 
-Công suất nhận từ lưới điện: 
 P1=m1U1I1cos 1 (1.15) 
Ở stato, năng lượng bị mất một phần do tổn hao ở điện trở cuộn dây 
( PCu1) và trong lõi thép ( PFe1). Vậy công suất điện từ chuyển từ stato sang 
rô to như sau: 
 Pđt=P1- PCu1- PFe1 (1.16) 
Trong đó PCu1=m1I1
2
R1, PFe1=m1IFe
2
RFe. Tổn hao thép phụ thuộc vào tần 
số. Tổn hao lõi thép phía rô to bỏ qua, vì khi làm việc định mức tần số f2 = (1 
- 3)Hz. 
Công suất điện từ chuyển sang rô to sẽ ứng với công suất tác dụng sinh ra ở 
điện trở R2‟/s vậy: 
 Pđt = m1I
'
2
2
s
R '2 = m1I
'
2
2
R2‟+ m1I
'
2
2
R2‟
s
s1
 (1.17) 
Thành phần thứ nhất là tổn hao đồng ở cuộn dây rô to: 
 PCu2 = m1I
'
2
2
R2‟= m2I
2
2 R2 (1.18) 
Phần công suất còn lại được chuyển sang công cơ học trên trục động cơ 
vậy: 
 Pcơ = m1I
'
2
2
R2‟
s
s1 = m1I
2
2 R2
s
s1
 (1.19) 
Công suất cơ được chuyển sang công suất hữu ích P2 và tổn hao cơ các loại 
( PCơ) như: ma sát ổ bi, quạt gió, ma sát rô to với không khí v.v. ngoài ra còn 
8 
tổn hao phụ do sóng bậc cao, do mạch từ có răng ( Pp). Tổn hao phụ rất nhỏ 
( Pp 0.005P1). 
Vậy công suất hữu ích tính như sau: 
 P2=Pcơ - PCơ - Pp (1.20) 
Tổng tổn hao của động cơ có giá trị: 
 P = PCu1+ PFe1 + PCu2+ Pcơ + Pp (1.21) 
Hiệu suất của động cơ: 
 =
11
1
1
2 1
P
P
P
PP
P
P
 (1.22) 
Sơ đồ năng lượng của máy điện dị bộ biểu diễn trên hình 1.4 
1.2.2. Mô men quay (mô men điện từ) của động cơ dị bộ 
Công suất cơ học của máy điện không đồng bộ phụ thuộc vào tốc độ quay 
của rô to (tốc độ cơ): 
 Pcơ=M cơ. (1.23a) 
Do đó mô men điện từ của máy điện không đồng bộ có thể tính được bằng 
biểu thức: 
 M =
co
dtP
 (1.23) 
P1 Pđt 
PCu1 PFe 
PCu2 
PCơ+ Pp 
P2 
 Từ 
trường 
Hình 1.4: Sơ đồ năng lượng của động cơ dị bộ. 
9 
Ở đây cơ =
p
f
p
n tt 12
60
2
, trong đó n-tốc độ quay của rô to tính bằng vòng 
phút, tt-tốc độ góc quay của từ trường đo bằng rad/giây, p-số đôi cực. Thay 
công suất điện từ bằng (1.17) ta được: 
M=m1I
'
2
2
s
R '2 .
co
1
 (1.24) 
Biểu thức mô men điện từ của máy điện không đồng bộ còn có thể nhận 
được ở dạng khác như sau: 
Thay vào (1.24) một giá trị của I2‟ bằng biểu thức (1.14) và cos 2 có giá 
trị: 
cos 2=
22'
2
2'
2
'
2
'
2
2
'
2
'
2
'
2
'
2
1
1
sXR
R
X
s
s
RR
s
s
RR
Ta nhận được: 
M=
s
R
I
XR
sEpm
tt
'
2'
22
2
2
2'
2
'
21
'
=
1
11111
2
44,4
f
pmfWkcd I‟2 cos 2 (1.24a) 
Hay: M = kI‟2 cos 2 (1.24b) có dạng của mô men máy điện dòng 
một chiều, trong đó k=
2
44,4 1111 pmWkcd . 
Chúng ta còn có cách khác để tính mô men điện từ của mấy điện không 
đồng bộ. 
Trước hết tính dòng I2‟. Ta dùng sơ đồ tương đương gần đúng ( hình 1.3). 
Theo sơ đồ ta có: 
I2‟ =
2
21
2
' ... ây quán thứ cấp: 
Chọn dây có đường kính d2 = 0,18 mm. 
3.3.2.2. Tính chọn khâu khuyếch đại xung . 
Hình 3.5: Hình lõi máy biến áp xung. 
44 
Chọn các diode D6, D7, D8 loại 2608 có các thông số sau 
U = 200v; I = 5A 
Chọn bóng tranzitor công suất loại TIP41 có các thông số sau: 
Điện áp giữa colecto và bazo khi hở mạch emito UCB0 = 40V 
Điện áp giữa Emito và Bazo khi hở mạch Colecto: UEB0 = 5V 
Dòng điện lớn nhất ở Colecto có thể chịu đựng: ICmax = 10A 
Dòng điện làm việc của Colecto: IC = 6A 
Dòng điện làm việc của Bazo: IB= 2A 
Ta thấy rằng với loại Tiristi đã chọn có công suất điều khiển là khá bé 
Uđk =1,5V, Iđk = 0,1 A nên dòng colecto-bazo của tranzitor khá bé nên chỉ 
cần phải sử dụng 1tranzitor. 
Chọn nguồn cấp cho biến áp xung là E = 12V ta phải mắc nối tiếp thêm 
điện trở R8 nối tiếp với cực Emito của Tranzitor 
R8 = (E-U)/I1 = (12-4,5)/33,3.10
-3
 = 225 Ω 
Tất cả các diode trong mạch điều khiển đều dùng loại 1N4009, có tham số: 
Dòng điện định mức : Iđm = 10 mA 
Điện áp ngược lớn nhất : UN = 25 V 
Điện áp để cho diode mở thông : Um = 1 V 
3.3..2.3. Chọn cổng AND. 
Toàn bộ mạch điều khiển phải dùng 3 cổng AND nên ta chọn một IC 4081 
họ CMOS. Mỗi IC 4081 có 4 cổng AND. Các thông số: 
Nguồn nuôi IC : Vcc = 3 9 V, ta chọn Vcc = 12 V. 
Nhiệt độ làm việc : 
Điện áp ứng với mức logic „„1‟‟ : 2 4.5 V 
Dòng điện : <1 mA 
Công suất tiêu thụ : P = 2,5 nW/1 cổng 
45 
3.3.2.4. Tính chọn bộ tạo xung chùm. 
Ba kênh điều khiển chỉ cần 1 khuyếch đại thuật toán, do đó ta chọn IC loại 
TL081 
Điện áp nguồn nuôi : Vcc = ±18 V, chọn Vcc = ±12 V. 
Hiệu điện thế giữa hai đàu vào : ±30 V 
Nhiệt độ làm việc : T = -25 ÷ 85 
Công suất tiêu thụ : P = 680 mW = 0,68 W 
Tổng trở biến thiên điện áp cho phép : 
Mạch tạo chùm xung có tần số hay chu kỳ của xung 
chùm : 
Hình 3.6.: Sơ đồ chân IC 4081 
Hình 3.7: Sơ đồ chân IC TL081. 
46 
Ta có : 
Chọn R7 = R8 = 33 kΩ thì T = 2,2 R9.C2 = 334 s. 
Vậy R9.C3 =151,8 s. 
Chọn tụ C3 = 0.1 s có điện áp U = 16 V R9 = 1518 Ω 
Để thuận tiện cho việc điều chỉnh khi lắp mạch, ta chọn R9 là biến thiên trở 
2 kΩ. 
3.3.2.5. Tầng so sánh. 
Khuyếch đại thuật toán đã chọn loại TL084. 
Chọn 
Trong đó nếu nguồn nuôi Vcc = ±12 V thì điện áp vào A2 là UV = 12 V. 
Dòng điện vào được hạn chế để Ilv < 1 mA. 
Do đó ta chọn R4 = R5 kΩ, khi đó dòng vào A2: 
3.3.2.6. Tính chọn khâu đồng pha. 
Khâu đồng bộ bao gồm biến áp đồng pha mắc Δ/Y, mạch so sánh điện qua 
không và cách ly quang điều chế ra 3 xung vuông tần số 50Hz lệch nhau120 
điện đồng pha với điện áp pha 
Hình 3.8: Sơ đồ chân của IC TL084. 
47 
Điện áp tựa được hình thành do sự nạp của tụ C2. Mặt khác để bảo đảm 
điện áp tựa nửa chu kỳ điện áp lưới là tuyến tính thì hằng số thời gian tụ nạp 
được Tr = R3.C2 = 0,005 s. 
Chọn tụ C1 = 0,1 thì điện trở 
Để thuận tiện cho việc điều chỉnh khi lắp ráp mạch, R3 thường chọnlà biến 
trở lớn hơn 50 kΩ. Chọn tranzito Tr1 loại A564 có các thông số sau: 
Tranzito loại PNP, làm bằng Si. 
Điện áp giữa colectơ và bazơ khi hở mạch emitơ : UCBO = 25 V. 
Điện áp giữa emitơ và bazơ khi hở mạch colectơ :UBEO = 7 V. 
Dòng điện lớn nhất ở colectơ có thể chịu đựng : ICmax = 100 mA. 
Nhiệt độ lớn nhất ở mặt tiếp giáp : TCP = 150 
Hệ số khuyếch đại : β = 250 
Dòng cực đại của bazơ : 
Điện trở R3 để hạn chế dòng điện đi vào bazơ của tranzito Tr1 được chọn 
như sau : 
Chọn R2 sao cho R2 ≥ ≈ = 30 kΩ 
Chọn điện áp xoay chiều đồng pha: UA = 9 V. 
Điện trở R1 và R2 để hạn chế dòng điện đi vào ghép quang. Thường chọn 
R1 và R2 sao cho dòng vào ghép quang IV < 1 mA. Do đó 
Chọn R1 = 10 kΩ 
Chọn cách ly quang OPTO loại TIP41 
3.3.3. Mạch hiển thị điện áp. 
3.3.3.1. Đo điện áp và hiển thị điện áp. 
48 
Sơ đồ trên ta sử dụng các linh kiện sau : IC LM358, điện trở, tụ, điode và biến 
trở 
Sơ đồ mạch hiển thị ta sử dụng vi điều khiển AVR loại AMEGA 8 nhận tín 
hiệu điện áp đưa, sau đó vi điều khiển xử lý tín hiệu điện đuă về và đưa ra 
màn hình hiển thị LCD 
Hình 3.9 : Sơ đồ mạch đo điện áp. 
Hình 3.8 : Sơ đồ mạch hiển thị điện áp. 
49 
Nguồn nuôi mạch đo điện áp gồm có các IC ổn áp 7812, 7912, 7805, cầu 
chỉnh lưu, các tụ có C = 470 μF và 100 μF 
3.3.3.2. Chƣơng trình hiển thị điện áp. 
Ngôn ngữ để lập trình cho AVR là ngôn ngữ lập trình C. Dưới đây là 
chương trình hiển thị điện áp được nạp vào vi điều khiển AVR. 
Code LCD 
#include 
// Alphanumeric LCD Module functions 
#asm 
 .equ __lcd_port=0x12 ;PORTD 
#endasm 
#include 
#include 
#define ADC_VREF_TYPE 0x40 
// Read the AD conversion result 
unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) 
{ 
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); 
// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage 
delay_us(10); 
Hình 3.10 : Sơ đồ nguồn nuôi mạch hiển thị điện áp. 
50 
// Start the AD conversion 
ADCSRA|=0x40; 
// Wait for the AD conversion to complete 
while ((ADCSRA & 0x10)==0); 
ADCSRA|=0x10; 
return ADCW; 
} 
// Declare your global variables here 
void so(unsigned int x) 
{ 
 int i; 
 char m[3]; 
 for(i=0;i<=2;i++) 
 { 
 m[i]=x%10; 
 x=x/10; 
 } 
 for(i=2;i>=0;i--) 
 { 
 lcd_putchar(m[i]+0x30); 
 } 
} 
unsigned int f, von; 
void main(void) 
{ 
// Declare your local variables here 
// Input/Output Ports initialization 
// Port B initialization 
51 
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In 
Func0=In 
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T 
State0=T 
PORTB=0x00; 
DDRB=0x00; 
// Port C initialization 
// Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In 
// State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T 
PORTC=0x00; 
DDRC=0x00; 
// Port D initialization 
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In 
Func0=In 
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T 
State0=T 
PORTD=0x00; 
DDRD=0x00; 
// Timer/Counter 0 initialization 
// Clock source: System Clock 
// Clock value: Timer 0 Stopped 
TCCR0=0x00; 
TCNT0=0x00; 
// Timer/Counter 1 initialization 
// Clock source: System Clock 
// Clock value: Timer 1 Stopped 
// Mode: Normal top=FFFFh 
// OC1A output: Discon. 
52 
// OC1B output: Discon. 
// Noise Canceler: Off 
// Input Capture on Falling Edge 
// Timer 1 Overflow Interrupt: Off 
// Input Capture Interrupt: Off 
// Compare A Match Interrupt: Off 
// Compare B Match Interrupt: Off 
TCCR1A=0x00; 
TCCR1B=0x00; 
TCNT1H=0x00; 
TCNT1L=0x00; 
ICR1H=0x00; 
ICR1L=0x00; 
OCR1AH=0x00; 
OCR1AL=0x00; 
OCR1BH=0x00; 
OCR1BL=0x00; 
// Timer/Counter 2 initialization 
// Clock source: System Clock 
// Clock value: Timer 2 Stopped 
// Mode: Normal top=FFh 
// OC2 output: Disconnected 
ASSR=0x00; 
TCCR2=0x00; 
TCNT2=0x00; 
OCR2=0x00; 
// External Interrupt(s) initialization 
// INT0: Off 
53 
// INT1: Off 
MCUCR=0x00; 
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization 
TIMSK=0x00; 
// Analog Comparator initialization 
// Analog Comparator: Off 
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off 
ACSR=0x80; 
SFIOR=0x00; 
// ADC initialization 
// ADC Clock frequency: 62.500 kHz 
// ADC Voltage Reference: AVCC pin 
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; 
ADCSRA=0x87; 
// LCD module initialization 
lcd_init(16); 
while (1) 
 { 
 // Place your code here 
 f=read_adc(5); 
 delay_ms(500); 
 von=f*0.2494; 
 lcd_gotoxy(0,0); 
 lcd_putsf("Dien Ap Do Hien Tai:"); 
 lcd_gotoxy(5,1); 
 so(von); 
 lcd_gotoxy(8,1); 
 lcd_putsf("(V)"); 
54 
 delay_ms(300); 
 }; 
} 
3.4. LẮP RÁP HỆ THỐNG. 
Sau khi tính toán xong lý thuyết ta xây dựng mô hình thật 
Mạch động lực bao gồm 6 tiristo chia làm 3 cặp mắc ngược nhau như hình 
3.11. Các tiristo nay được mắc trên vỉ như hình 3.12. 
Mạch điều khiển gồm 3 kênh điều khiển như trình bày hình 3.13. Các thiết 
bị đã được lựa chọn ở phần trước. 
Hình 3.11: Sơ đồ mạch động lực. 
55 
Khối nguồn nuôi cho mạch điều khiển có sơ đồ nguyên lý như hình 3.15.và có 
mạch in ngay trên mạch điều khiển. 
Hình 3.12: Mạch điều khiển. 
12V 
12V 
12V 
Hình 3.13: Sơ đồ mặt trên mạch in mạch điều khiển. 
56 
Trong mạch động lực sử dụng các tiristo loại BT151. Các tiristo này kết nối 
với nguồn và mạch điều khiển, động cơ qua các giắc cắm. 
Trong mạch điều khiển sử dụng các linh kiện sau: IC TL084, IC 4081, 3 
máy biến áp xung, 3 máy biến áp loại 240 V/12 V, 6 ghép quang loại , 3 
Tranzitor loại TIP41C , 3 Tranzitor loại A1015, một số điên trở loại 100 Ω, 1 
kΩ.., tụ, điode loại N4007, biến trởTrong mạch này, để thay đổi tốc độ 
động cơ ta thay đổi bẳng cách vặn biến trở để thay đổi điện áp điều khiển đưa 
vào mạch tạo xung. Khi muốn điều khiển bằng tín hiệu điều khiển từ bên 
ngoài có thể thông qua chân cắm đã được kết nối sẵn ở trên mạch điều khiển. 
Trong mạch nguồn của mạch điều khiển sử dụng 1 máy biến áp loại 
220/24/12,chỉnh lưu cầu bằng các diode, các IC ổn áp loại 7812,7805, 7912, 
các tụ có C = 1000μF.Sau khi điện áp qua máy biến áp sẽ được chỉnh lưu qua 
chỉnh lưu cầu được dùng từ các diode và được đưa đến các IC ổn áp, tụ được 
dùng để lọc và làm cho điện áp phẳng hơn. 
Hình 3.14:Nguồn nuôi mạch điều khiển. 
57 
3.5. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC. 
Kết quả được thể hiện trên hình 3.16. Mô hình gồm 3 mạch: mạch động 
lực, mạch điều khiển và mạch hiển thị. 
Các kết quả đạt được qua thực nghiệm đạt được: 
Với U = 234 V thì n = 960 v/p 
Với U = 170 V thì n = 500 v/p
Hình 3.16: Mô hình thực tế bộ điều chỉnh điện áp. 
58 
KẾT LUẬN 
Qua 12 tuần thực hiện đề tài : „„Xây dựng bộ điều chỉnh điện áp xoay 
chiều 3 pha có công suất 3kW dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ’’ 
dưới sự hướng dẫn tận tình của GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn cùng với sự cố 
gắng nỗ lực của bản thân, đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng 
kế hoạch được giao. 
Trong đề tài này em đã thực hiện được những vấn đề sau: 
1) Tìm hiểu lý thuyết của bộ điều chỉnh điện áp. 
2) Thiết kế, tính toán các linh kiện của hệ thống. 
3) Xây dựng được mô hình vật lý bộ điều chỉnh điện áp phục vụ cho điều 
chỉnh tốc độ động cơ dị bộ. 
Tuy nhiên do thời gian có hạn bên cạnh những kết quả đã đạt được hãn còn 
nhiều hạn chế nhưng trong quá trình thực hiện đề tài đã giuáp em tự đánh giá 
và hiểu kỹ hơn về các kiến thức chuyên môn. Đó cũng là kết quả của nhiều 
năm học tập cùng với sự dậy dỗ rất tận tình của các thầy cô trong bộ môn điện 
CN và dân dụng. Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô và đặc biệt là thầy 
giáo GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn đã chỉ bảo tận tình để em hoàn thành quyển 
đồ án này. 
Em xin chân thành cảm ơn ! 
Sinh viên thực hiện 
Vũ Đình Xuân 
59 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Thân Ngọc Hoàn (2005), Máy điện, Nhà xuất bản Xây dựng. 
2. Lê Văn Doanh (2004), Điện tử công suất lý thuyết - thiết kế - ứng 
dựng, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật. 
3. Diễn đàn điện tử VN (www.dientuvietnam.net). 
4. Datasheet của các linh kiện điện tử (www.datasheetcatalog.com). 
5. Trang tìm kiếm thông tin (www.google.com).