Điều khiển động cơ DC công suất lớn

[Gallileo]

Bác queduong tìm đọc cuốn Điện Tử Công Suất do Võ Minh Chính chủ biên đi. Trong quyển đó có mô tả khá chi tiết về chế độ làm việc của SCR hay còn gọi là Thyristor. Theo mình nhớ thì SCR chỉ cần một xung kích mở có năng lượng đủ lớn là có thể dẫn. Còn một khi SCR đã dẫn mà muốn khóa lại chỉ có một cách duy nhất là giảm dòng chạy qua SCR xuống đủ nhỏ (nhỏ hơn dòng duy trì). Còn không thì SCR sẽ dẫn mãi dù bác có tác động thế nào đi nữa vào cực G.

Còn theo như bác mô tả thì có thể dòng điện chạy qua SCR trong mạch của bác khá nhỏ nên bác mới có thể khóa SCR lại như thế.

[quocthai]

Với SCR, đảo chiều xung kích không làm cho nó tắt.

Còn muốn cho tắt bằng Môtor, thì buộc môtor phải quay nhanh hơn hay phải tăng dòng kích từ nhiều hơn, mới tạo điện áp cao làm tắt SCR.

Thông thường, đối với cầu H, người ta làm tắt SCR bằng cách dùng 1 tụ, và 1 triac (hoặc 1 SCR khác) nối tiếp, cả 2 mắc sao cho khi kích con này thì nó sẽ rút dòng của SCR đang dẫn, và dẫn thay. Khi nạp đầy tụ, nó sẽ tự tắt. Các SCR nên nối tiếp với 1 cuộn cảm.

Đối với invertor thì hình như họ nối cụm C, SCR này song song với sơ cấp biến áp. (QT sẽ kiểm lại sơ đồ).

Đối với mạch điều khiển động cơ, QT chưa hình dung nối mạch làm tắt này như thế nào. Sẽ trả lời bác sau vậy.

[queduong]

Bác queduong tìm đọc cuốn Điện Tử Công Suất do Võ Minh Chính chủ biên đi. Trong quyển đó có mô tả khá chi tiết về chế độ làm việc của SCR hay còn gọi là Thyristor. Theo mình nhớ thì SCR chỉ cần một xung kích mở có năng lượng đủ lớn là có thể dẫn. Còn một khi SCR đã dẫn mà muốn khóa lại chỉ có một cách duy nhất là giảm dòng chạy qua SCR xuống đủ nhỏ (nhỏ hơn dòng duy trì). Còn không thì SCR sẽ dẫn mãi dù bác có tác động thế nào đi nữa vào cực G.

Còn theo như bác mô tả thì có thể dòng điện chạy qua SCR trong mạch của bác khá nhỏ nên bác mới có thể khóa SCR lại như thế.

Bác nói ý này " không hợp ý tôi " . Về chi tiết và cách thức SCR làm việc ra sao thì tôi cũng đã dùng rất nhiều rồi .
Và nói thêm mạch SCR của tôi lúc nào cũng cần dòng ít nhất 6A chảy qua để nuôi motor .

SCR đúng là khi dẫn thì rất khó tắt trong phạm vi một chiều , vì biết giảm bao nhiêu cho vừa ???
Nhưng đối với điện xoay chiều chỉ cần khả năng đảo điện áp GK là có khả năng tắt SCR .
( bạn lưu ý là đảo điện áp sẽ khác hoàn toàn thay đổi giá trị điện áp tác động vào cực G )

Kết cấu SCR ??? cũng không có gì phức tạp lắm , phân tích theo điều kiện một chiều thì đúng là không thể cắt được .
Nhưng với điện áp xoay chiều ??? tại sao có thể cắt , đóng dễ dàng ???

--- Tôi có Post một mạch lên đây :

( Để điều khiển cầu H , thông thường ta nghĩ ngay đến 4 transistor hay 4 SCR ) .

Với mạch sử dụng SCR và có sử dụng điện áp xoay chiều , ta cũng có thể " giản dị hóa " cầu H sử dụng có 2 SCR mà thôi ( đó cũng là cách tiết kiệm chi phí tối ưu nhất ) .



Việc người ta hay quan tâm là 2 đầu control .
Nếu như bây giờ ta dùng Vi điều khiển để điều khiển đóng mở 2 đầu control nhằm mục đích ( dừng , quay thuận , quay ngược ) , có tham gia của thành phần điện áp một chiều 5 V điều khiển .
Ta có thể đóng cắt nó được không ??? Bởi chỉ có làm mới biết là nó có thể hay không thể đóng cắt .
Đó mới là điều mà tôi quan tâm .

[opendoor2507]

Bác nói ý này " không hợp ý tôi " . Về chi tiết và cách thức SCR làm việc ra sao thì tôi cũng đã dùng rất nhiều rồi .
Và nói thêm mạch SCR của tôi lúc nào cũng cần dòng ít nhất 6A chảy qua để nuôi motor .

SCR đúng là khi dẫn thì rất khó tắt trong phạm vi một chiều , vì biết giảm bao nhiêu cho vừa ???
Nhưng đối với điện xoay chiều chỉ cần khả năng đảo điện áp GK là có khả năng tắt SCR .
( bạn lưu ý là đảo điện áp sẽ khác hoàn toàn thay đổi giá trị điện áp tác động vào cực G )

Kết cấu SCR ??? cũng không có gì phức tạp lắm , phân tích theo điều kiện một chiều thì đúng là không thể cắt được .
Nhưng với điện áp xoay chiều ??? tại sao có thể cắt , đóng dễ dàng ???

--- Tôi có Post một mạch lên đây :

....
Đó mới là điều mà tôi quan tâm .

Trường hợp điện xoay chiều, thyristor cắt là do điện thế giữa A và K giảm về không và đảo chiều chứ không phải do đảo điện áp GK là có thể cắt Thyristor.

Mạch điện ở dưới không có gì là cải tiến so với cầu H cả , vì cầu H dùng cho trường hợp một chiều. Lắp mạch như vậy có thể làm cháy lối ra của VDK, và cháy Thyristor, nếu không thỏa mãn một số điều kiện đặc biệt.

[Gallileo]

Trường hợp điện xoay chiều, thyristor cắt là do điện thế giữa A và K giảm về không và đảo chiều chứ không phải do đảo điện áp GK là có thể cắt Thyristor.

Thực ra nếu phân tích một cách chính xác thì nguyên nhân khóa SCR là do dòng điện giảm về không.

Trong nửa chu kì đầu của điện xoay chiều giả sử SCR U1 dẫn, trong mạch sẽ có một dòng điện một chiều chạy từ trái sang phải qua SCR U1.

Khi chuyển sang nửa chu kì tiếp theo của điện áp xoay chiều, mặc dù điện áp AK có đổi dấu nhưng do không thể cắt ngay dòng điện một chiều được nên vẫn có dòng chạy qua SCR U1. Dòng này sẽ giảm dần về 0 và do vậy SCR sẽ khóa.

Nếu các bác có sử dụng máy hiện sóng 2 kênh thì các bác sẽ dễ dàng quan sát được hiện tượng dòng vẫn dẫn khi điện áp đổi dấu.

Việc khóa SCR hầu như chẳng liên quan gì đến việc điều khiển cực G vào lúc đó.

[thaokhau]

Trong công nghiệp, khi dòng lớn, người ta không dùng scr mà dùng GTO. Thực chất thì GTO(gate turn-of thyistor) cũng là một con SCR, nhưng có tính chất tự tắt.
Còn trong các ứng dụng nhỏ và vừa phải thì Mosfet là lựa chọn ưu tiên.
Các ứng dụng lớn hơn thì dùng BJT, lớn hơn nữa thì dùng IGBT. IGBT có thể dùng cho các ứng dụng từ vài chục đến vài nghìn A. Còn khi dòng lớn hơn thì bắt buộc phải dùng SCR, có tổ hợp GTO đến 5Kv, 8kA.
Còn trong các ứng dụng như cầu H dùng SCR thì em cũng chưa làm bao giờ, tuy nhiên em nghĩ cũng có thể chế được, gởi các bác sơ đồ tắt một SCR bằng dòng ngược. Còn đúng như bác Opendoor nói, trong mạch AC thì SCR tắt là do dòng qua nó bằng 0, khi áp đi ngang qua điểm 0 hay khác 0 do đặc tính cảm và dung của mạch.

[thaokhau]

Quên gởi cái file
Cái file chỉ có 100kb mà sao gởi hoài không được vậy cà, hay là các bác vào google tìm ' GTO application' vậy.

[queduong]

Trường hợp điện xoay chiều, thyristor cắt là do điện thế giữa A và K giảm về không và đảo chiều chứ không phải do đảo điện áp GK là có thể cắt Thyristor.

Mạch điện ở dưới không có gì là cải tiến so với cầu H cả , vì cầu H dùng cho trường hợp một chiều. Lắp mạch như vậy có thể làm cháy lối ra của VDK, và cháy Thyristor, nếu không thỏa mãn một số điều kiện đặc biệt.

Theo bác Open... điều kiện đặc biệt đó là gì ???
Tôi đã thí nghiệm dùng 1 điốt để nắn dòng trực tiếp và nối tiếp với một điện trở vào cực G . Và có thể điều khiển được động cơ của tôi với 3 trạng thái , dừng , quay ngược , quay thuận .
Vậy bây giờ chỉ còn giao tiếp với vi điều khiển nữa . Ta có thể dùng opto để cách ly mà vẫn điều khiển áp cho cực G không ? ( rất có thể được chứ nhỉ ).

Tôi còn được xem mạch của " Tây " nó thiết kế . Nguồn điện đầu vào đúng là 1 chiều luôn ( vì sử dụng ắc quy ) Giao tiếp PIC với trực tiếp cực G của SCR 2P4M , nó vẫn đóng cắt được , thậm chí nó còn cho phép điều khiển cả 3 tốc độ , chậm , vừa , nhanh của motor chính bằng cái SCR đó . Sao nó làm tài vậy ???

Nếu nó sử dụng Transistor thì tôi còn hình dung ra và làm theo nó được dễ ràng theo một kiểu PWM , ghim áp ( dựa vào đặc tuyến dẫn thông ) . Đằng này ...
Mà con 2P4M là loại rất phổ thông , chắc ai cũng biết .

--- Vậy cứ I(g) về 0 là cắt ???

[phanta]

Ủa, con 2P4M là phổ thông à? Nghe QD nói làm mình ngượng quá vì chưa biết nó. hehe.

Nếu cứ I(g) về 0 là cắt thì nó không còn là SRC nữa rồi. Xem mạch và code của nó thì liệu nó đoạn nào nó phát xung âm vào (G) không vì vẫn có khả năng nó chính là PWM dùng SRC. À mà sao bác không tận dụng luôn được cái mạch của nó à??

PT.

[queduong]

Ủa, con 2P4M là phổ thông à? Nghe QD nói làm mình ngượng quá vì chưa biết nó. hehe.

Nếu cứ I(g) về 0 là cắt thì nó không còn là SRC nữa rồi. Xem mạch và code của nó thì liệu nó đoạn nào nó phát xung âm vào (G) không vì vẫn có khả năng nó chính là PWM dùng SRC. À mà sao bác không tận dụng luôn được cái mạch của nó à??

PT.

Nó viết chương trình bằng PIC và lock code , nếu mình mà viết được chương trình chạy như của nó thì thử hỏi " đi tham khảo làm chi nữa " , vì không biết nên mới hỏi xem có ai đã từng làm, có phương pháp gì không . Làm được rồi thì còn nói chuyện gì nữa .

[nguyendinhvan]

Từ từ chứ đừng ... nóng
Việc sử dụng Thyixxto hay Triac trong việc điều khiển đòng điện DC là hoàn toàn có thể được .
Ông thợ sửa điện tử nào mà chẳng biết đến cái mạch ổn áp của TV Sharp nội địa sử dụng thyrixto . Hoặc cái mạch ổn áp nguồn của Philip đời cổ cũng chạy kiểu này

Tuy vậy nói thế thì hơi quá . Nó còn một hệ thống mạch (khá phức tạp )để phục vụ cho con Thyrixto này hoạt động .
Sơ bộ thì có một mạch tạo nên một xung âm công suất rất nhỏ ( điện áp lại cao ) và rất ngắn để có tác dụng ... tắt con Thy này

Tuy vậy vấn đề này nên mở một bài mới để thảo luận thì hơn

[cô nhóc]

Thế các anh cho rằng xung âm hoặc là tắt xung ở cực G thì có thể tắt được SCR sao?

Nhóc không tin.

Có ai tin không nhỉ?

[nsp]

Thế các anh cho rằng xung âm hoặc là tắt xung ở cực G thì có thể tắt được SCR sao?

Nhóc không tin.

Có ai tin không nhỉ?

Phải là xung K-A

[thelam]

To Gallileo

Thực ra nếu phân tích một cách chính xác thì nguyên nhân khóa SCR là do dòng điện giảm về không.

Đúng

Trong nửa chu kì đầu của điện xoay chiều giả sử SCR U1 dẫn, trong mạch sẽ có một dòng điện một chiều chạy từ trái sang phải qua SCR U1.
Khi chuyển sang nửa chu kì tiếp theo của điện áp xoay chiều, mặc dù điện áp AK có đổi dấu nhưng do không thể cắt ngay dòng điện một chiều được nên vẫn có dòng chạy qua SCR U1. Dòng này sẽ giảm dần về 0 và do vậy SCR sẽ khóa.

Đúng khi load là inductive load hoặc capacitive load.

To thaokhau

Trong công nghiệp, khi dòng lớn, người ta không dùng scr mà dùng GTO. Thực chất thì GTO(gate turn-of thyistor) cũng là một con SCR, nhưng có tính chất tự tắt.

Có thể bạn nhầm lẩn chăng. GTO cái tên của nó nói lên tất cả. Khi muốn turn off GTO người ta trigger nó bằng một xung âm.

Theo ngu ý của tôi thì bác QD thử mắc một con relay hay MOSFET song song với con SCR để khi muốn tắt SCR thì đóng relay hay mosfet trong một thời gian ngắn đủ để tắt SCR rồi lại mở relay hay mosfet để mạch tắt hẳn. Trong một số thiết kế điều khiển DC motor với nguồn DC thì người ta dùng Mosfet để dễ điều khiển nhưng có thêm một con SCR song song để chịu high current (inrush current at start up) khi mới start motor. Khi mới start thì trigger SCR cho nó dẫn, một thời gian ngắn sau đó thì sẽ đóng mosfet cho dẫn bảo hòa. Lúc đó thì dòng qua SCR sẽ = 0 và sẽ tắt hẳn. Việc còn lại là điều khiển tốc độ motor bằng mosfet và PWM thôi.

[quocthai]

Nên dùng 1 SCR phụ (nhỏ thôi) và 1 tụ nối tiếp để tắt SCR chính.

Trong mạch cầu H thì chỉ cần ráp mạch tắt cho 2 con SCR dưới thôi. 2 con trên không cần.

Xung kích SCR nên là xung kim. Xung làm tắt cũng là xung kim.
Bác thử xem mạch này có dùng được không: