Đồ Án Ứng dụng điện tử công suất và bộ điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ đi

Ứng dụng điện tử công suất và bộ điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ đi


MỤC LỤC

Trang
LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG I : DẪN NHẬP

I- Đặt vấn đề 1
II- Giới hạn đề tài 1
III- Mục đích nghiên cứu 2
IV- Thể thức nghiên cứu 3

CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ LUẬN
GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT
A- DIODE công suất 5
B- TRANSISTOR công suất 8
C- THYRISTOR 16
D- TRIAC 22
E- OP – AMP 26
CHƯƠNG III : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
ỨNG DỤNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
A- CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 31
I- Khái quát chung 31
II- Chỉ tiêu chất lượng của truyền động điện 32
III- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách điều chỉnh điện trở mạch phần ứng 35
IV- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách điều chỉnh xung điện trở mạch động lực 36
V- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách điều chỉnh kích từ của động cơ 37
B- CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐIỆN MỘT CHIỀU ỨNG DỤNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 39
I- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng hệ thống chỉnh lưu bán dẫn 39
II- Điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều bằng bộ băm xung áp dùng thyristor 46
III- Điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều bằng bộ biến đổi van từ- động cơ 52
IV- Điều khiển tốc độ động cơ điện bằng mạch chỉnh lưu cần 3 pha hỗn hợp không đối xứng 54
CHƯƠNG IV : GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ ĐIỆN
A- GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 57
I- Cấu trúc phần cứng của CPU 57
II- Cấu trúc bộ nhớ 59
III- Cấu trúc chương trình 61
IV- Phương pháp lập trình 62
V- Cú pháp lệnh cơ bản trong S7-200 63
VI- So sánh với các hệ thống điều khiển khác 73
B- ỨNG DỤNG PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 74

I- Ứng dụng PLC khởi động động cơ điện một chiều qua 3 cấp điện trở phụ và quay thuận, quay nghịch 74
II- Ứng dụng PLC trong điều khiển động cơ bằng bộ băm xung áp một chiều 78
III- Ứng dụng PLC để điều khiển hệ thống 82
CHƯƠNG V : TÌM HIỂU MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
I- Mạch điều khiển động cơ quay thuận quay nghịch 87
II- Điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều bằng cách điều khiển góc kích SCR 88
III- Mạch điều khiển tốc độ và ổn định tốc độ động cơ điện một chiều 89
CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

MỤC LỤC BẢNG

BẢNG III –1 : CÁC DẠNG KHÁC NHAU CỦA LỆNH LD VÀ LDN CHO LAD, STL
BẢNG III –2 : MÔ TẢ LỆNH OUTPUT BẰNG LAD VÀ STL
BẢNG III – 3 : LỆNH GHI XÓA GIÁ TRỊ TIẾP ĐIỂM TRONG LAD, STL
BẢNG III – 4 : CÁC LỆNH LOGIC ĐẠI SỐ BOOLEAN
BẢNG III – 5 : CÚ PHÁP GỌI LỆNH STACK LOGIC TRONG STL
BẢNG III – 6 : CÁC LOẠI TIMER
BẢNG III –7 : CÚ PHÁP KHAI BÁO SỬ DỤNG TIMER
BẢNG III –8 : LỆNH KHAI BÁO SỬ DỤNG BỘ ĐẾM TRONG LAD
BẢNG III –9 : LỆNH DỊCH CHUYỂN Ô NHỚ TRONG LAD, STL
BẢNG III –10 : SO SÁNH VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC
BẢNG IV – 1 : CÁC THÔNG SỐ CỦA DIODE CÔNG SUẤT
BẢNG IV – 2 : CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TRANSISTOR CÔNG SUẤT
BẢNG IV – 3 : CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THYRISTOR
BẢNG IV – 4 : THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ LOẠI TRIAC
BẢNG IV – 5 : TOÁN HẠNG VÀ GIỚI HẠN CHO PHÉP CỦA CPU 214
BẢNG IV – 6 : CÁC LỆNH SO SÁNH
BẢNG IV – 7 : TẠO KHOẢNG THỜI GIAN TRỄ 300MS BẰNG BA LOẠI TIMER KHÁC NHAU

I/ ĐẶT VẤN ĐỀ :
Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa nền kinh tế của đất nước chúng ta cần sử dụng nhiều thiết bị bán dẫn công suất được đưa vào trong các mạch điều khiển để tạo nên sự thay đổi sâu sắc và vượt bậc trong lĩnh vực sản xuất và trong việc phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày.
Theo đó là sự bùng nổ của khoa học kỹ thuật điều này kéo theo sự phát triển và hoàn thiện của các triac, diod, thyristor, các bộ biến đổi đổi điện ngày càng gọn nhẹ, độ tác động cao, dễ dàng ghép nối với các vi mạch điện tử.
Để tiếp thu các tiến bộ của khoa học kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới công nghệ để đưa tự động hóa vào sản xuất Em xin giới thiệu đề tài.
“Ứng dụng điện tử công suất và điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện một chiều”.
II/ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ :
Đề tài ứng dụng điện tử công suất và điều khiển lập trình PLC trong điều khiển động cơ điện một chiều là một đề tài rộng muốn tìm hiểu sâu rộng các linh kiện bán dẫn, các phương pháp ứng dụng đòi hỏi mất nhiều thời gian vì thời gian làm đồ án có hạn nên đề tài được giới hạn như sau :
1) Giới thiệu linh kiện bán dẫn (điện tử công suất)
2) Ứng dụng điện tử công suất trong điều khiển động cơ một chiều
3) Giới thiệu PLC và ứng dụng của bộ điều khiển lập trình PLC
4) Khảo sát nguyên lý hoạt động của một số mạch cụ thể
III/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :
Với chủ trương của Đảng đề ra để nâng cao đời sống là “công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước” cùng với việc mở cửa đất nước nhiều xí nghiệp đã đưa vào dây chuyền sản xuất với máy móc hiện đại nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới công nghệ. Trong đó sử dụng nhiều điện tử công suất, muốn tiếp cận và sử dụng thành thạo các phương tiện kỹ thuật hiện đại, mỗi cán bộ kỹ thuật cần có hiểu biết cơ bản về kỹ thuật điện tử nói chung, điện tử công suất và điều khiển lập trình PLC nói riêng.
Đề tài nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản về một số linh kiện điện tử và một số ứng dụng thực tế của điện tử công suất và ứng dụng điều khiển lập trình trong điều khiển động cơ điện một chiều.​