Bài giảng Công nghệ Lớp 12 - Bài 13: Khái niệm về mạch điện tử điều khiển

Bài 13. Khái niệm về mạch điện tử điều khiển 
Mục tiêu: 
Biết được khái niệm, công dụng phân loại mạch của điện tử trong điều khiển . 
I. Khái niệm về mạch điện tử trong điều khiển 
Xu thế chung hiện nay là không ngừng nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, muốn vậy phải nâng cao trình độ tự động hoá của các máy móc. Những loại máy tự động như thế hiện nay đòi hỏi độ chính xác cao, tác động nhanh....Để đáp ứng được yêu cầu về tự động hoá cần có các mạch điều khiển. 
Những mạch điện tử thực hiện chức năng điều khiển được coi là mạch điện tử điều khiển. 
Sơ đồ khối tổng quát của mạch điện tử điều khiển giới thiệu trên hình 13.1 a. Theo sơ đồ khối này, khi có tín hiệu điều khiển đưa vào, mạch điện tử điều khiển (MĐTĐK) xử lí khuếch đại tín hiệu và đưa lệnh điều khiển tới đối tượng điều khiển (ĐTĐK). 
Sơ đồ khối tổng quát 
MĐTĐK 
ĐTĐK 
Tín hiệu vào 
Hình 13. 1 Sơ đồ khối tổng quát của mạch điện tử điều khiển 
Ví dụ một số thiết bị điều khiển bằng điện tử 
d. Điều khiển động cơ bước 
b. Điều khiển đèn tín hiệu giao thông 
a. Mô hình điều khiẻn trong công nghiệp từ máy tính 
Bộ điều khiển 
Động cơ 
Động cơ 
Bộ điều khiển 
Bộ điều khiển 
Bộ điều khiển 
Màn hình giám sát và đièu khiển 
c. Điều khiển máy gia công CNC 
Khái quát về động cơ bước 
Hình 2.3 Động cơ bước; a) cấu tạo, b) Ví dụ về vị trí động cơ bước có góc dịch bước 0 0 ; c) góc dịch bước 22,5 0 ; d) góc dịch bước 45 0 . 
b) 
c) 
d) 
a) 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
Cấu tạo động cơ bước 
Động cơ bước có nhiệm vụ dịch chuyển tải đi một góc, khi đưa tới cuộn dây của chúng một xung điện. Động cơ bước có nhiều dạng khác nhau. Dạng phổ biến nhất là loại động cơ có rotor là nam châm vĩnh cửu (như hình 2.3a). 
Hiện nay chuyển mạch điện tử có thể cung cấp điện áp điều khiển cho các cuộn dây stator, theo từng cuộn dây riêng biệt hay tổ hợp các cuộn dây. Mỗi cuộn dây được cấp điện sinh một sức từ động (STĐ) F, chiều của STĐ F này phụ thuộc chiều điện áp đặt vào. Vị trí không gian của rotor tuỳ thuộc chiều sức từ động tổng. 
Ví dụ, khi chỉ cấp điện cho một cuộn dây 1 sức từ động F1 giữ rotor theo chiều thẳng đứng như hình 2.3b. Khi cấp điện đồng thời cho hai cuộn dây 1, 2 (hai cuộn dây đặt dịch nhau một góc 450 trong không gian) sức từ động tổng F dịch đi một góc 22,50, sức từ động này kéo rô to dịch đi một góc 22,50 so với trường hợp chỉ có một cuộn dây 1 được cấp điện. 
II Công dụng 
Mạch điện tử điều khiển là để điều khiển hoạt động của các thiết bị, máy móc. Nó có rất nhiều công dụng khác nhau. Những công dụng điển hình được thể hiện như trên sơ đồ hình 13.3 
Mạch điện tử điều khiển 
Điều khiển tín hiệu 
Tự động hoá các máy móc ,thiết bị 
Điều khiển trò chơi, giải trí 
Điều khiển các thiết bị dân dụng 
III. Phân loại 
Mạch điện tử điều khiển 
Phân loại theo công suất 
Phân loại theo chức năng 
Phân loại theo mức độ tự đông hoá 
Công suất lớn 
Công suất nhỏ 
Điều khiển tín hiệu 
Điều khiển tốc độ 
Điều khiển mạch rời 
Điều khiển vi mach 
Điều khiển vi xử lý có lập trình 
Điều khiển phần mềm máy tính 
Hình 13.4 Phân loại mạch điện tử điều khiển