Thiết kế và thi công mô hình Radio-Cassette, chương 9

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

170
lượt xem 45
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

động cơ điện một chiều được sử dụng rộng rãi để làm nguồn quay. Thông qua cơ cấu chuyển băng, chuyển động quay của rổt làm băng từ di chuyển qua đầu từ trong quá trình ghi, phát. Động cơ một chiều được sử dụng trong máy, vì nó có các ưu điểm sau: kích thước và khối lượng nhỏ gọn, làm việc với nguồn áp một chiều nhỏ dể phối hợp với mạch ngoài để ổn định tốc độ quay. Dù vậy động cơ điện một chiều có nhược điểm nổi bật là quá trình làm việc động cơ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế và thi công mô hình Radio-Cassette, chương 9

Chương 9: ÑOÄNG CÔ VAØ HEÄ THOÁNG OÅN ÑÒNH TOÁC ÑOÄ I. SÔ LÖÔÏC VEÀ ÑOÄNG CÔ ÔÛ MAÙY CASSETTE: ÔÛ maùy cassette, ñoäng cô ñieän moät chieàu ñöôïc söû duïng roäng raõi ñeå laøm nguoàn quay. Thoâng qua cô caáu chuyeån baêng, chuyeån ñoäng quay cuûa rotor laøm baêng töø di chuyeån qua ñaàu töø trong quaù trình ghi, phaùt. Ñoäng cô moät chieàu ñöôïc söû duïng trong maùy, vì noù coù caùc öu ñieåm sau: kích thöôùc vaø khoái löôïng nhoû goïn, laøm vieäc vôùi nguoàn aùp moät chieàu nhoû deå phoái hôïp vôùi maïch ngoaøi ñeå oån ñònh toác ñoä quay. Duø vaäy ñoäng cô ñieän moät chieàu coù nhöôïc ñieåm noåi baät laø quaù trình laøm vieäc ñoäng cô phaùt ra tieáng oàn ñaùng keå, tuy nhieân vôùi maïch loïc höõu hieäu, seõ khaéc phuïc coù hieäu quaû nhöôïc ñieåm naøy. Veà caáu taïo, ñoäng cô ñieän moät chieàu coù phaàn caûm (stator) laø moät nam chaâm vónh cöûu, phaàn öùng (rotor) coù caùc khung daây quaán treân caùc raõnh cuûa loõi saét töø. Caùc khung daây quaán ñöôïc cung caáp doøng ñieän 1 chieàu thoâng qua coå goùp ñieän. II. OÅN ÑÒNH TOÁC ÑOÄ ÑOÄNG CÔ: Chæ tieâu quan troïng ôû maùy cassette laø vaän toác di chuyeån cuûa baêng töø phaûi thöïc söï oån ñònh nhôø cô caáu chuyeån ñoåi baêng töø, toác ñoä quay cuûa ñoäng cô ñoùng vai troø khaù quan troïng, aûnh höôûng ñeán vaän toác di chuyeån cuûa baêng. Do ñoù phaûi oån toác cho ñoäng cô. ÔÛ maùy cassette cuõ vieäc oån ñònh cho toác ñoä cuûa ñoäng cô ñöôïc thöïc hieän nhôø vit li taâm, nghóa laø duøng löïc li taâm do rotor quay ñeå ñieàu chænh laïi toác ñoä quay cuûa noù. Khi rotor quay nhanh maët vit li taâm bung ra, söùc caûm öùng ñieän bò giaûm neân rotor ñoäng
cô quay chaäm laïi. Ngöôïc laïi khi rotor quay chaäm, maët vit li taâm bung ra ít söùc caûm öùng ñieän taêng leân, rotor ñoäng cô quay nhanh hôn. Ñeå kieåm tra vit li taâm coù oån ñònh toát hay khoâng, ta coù theå taêng roài giaûm 20% ñieän aùp cung caáp, so vôùi ñieän aùp laøm vieäc chuaån cuûa ñoäng cô, neáu phaùt baêng töø aâm thanh vaãn nghe ñöôïc bình thöôøng thì vit li taâm laøm vieäc coù hieäu quaû, ñoäng cô coøn toát. Ngöôïc laïi, ta phaûi ñieàu chænh laïi ñoäng cô ôû vit li taâm. Ñoäng cô duøng nguoàn DC seõ phaùt xung taïp aâm do coå goùp ñieän. Song vôùi caùc maùy phaùt daân duïng coù yeâu caàu möùc tín hieäu taïp aâm khoâng cao (50 60 dB) vaø vôùi caùc maïch loïc höõu hieäu baèng transistor, IC neân khoâng gaây moái quan taâm laém. Ñoäng cô coù maïch oån toác baèng transistor vaø IC ñöôïc ñaët chung trong voû choáng nhieãu.
Ñoäng cô DC vaø boä oån toác a) Coù vit ly taâm oån toác ngoaøi. b) Ñoäng cô coù hoaëc khoâng coù boä oån toác ngoøai. c) Coù maïch oån toác DC beân trong. 1. Maïch oån toác baêng Transistor: Sô ñoà khoái hình 24, nguyeân lyù laøm vieäc nhö sau: c Hình 24: Sô ñoà oån toác ñoäng cô DC Transistor Q2 coi nhö ñieän trôû ñoäng (Rñ). Khi daãn yeáu Rñ lôùn, khi daãn maïch Rñ giaûm (Rñ laø ñieän trôû tieáp giaùp C_E cuûa transistor). Q1 ñieàu khieån Q2 laøm Rñ cuûa noù thay ñoåi. Maïch caàu coù 4 caïnh ACDE bao goàm caùc linh kieän thuï ñoäng vaø tích cöïc. Noù seõ
maát caân baèng khi doøng ñoäng cô Im thay ñoåi, seõ laøm thay ñoåi ñieän aùp ñieåm C thay ñoåi kích Q1 daãn maïnh hay yeáu ñeå ñieàu khieån Q2. Thaät vaäy, khi ñoäng cô keùo naëng, doøng Im taêng ñieän aùp suït treân R1 taêng (VR1 = Im . R1) laøm cho ñieän aùp dieåm B giaûm (VB=VA-VR1). Nhôø diode oån ñònh Dz ghim ñieän aùp (vò trí ôû 1,2v) seõ laøm ñieän aùp ñieåm C giaûm theo [VC = VA – (VR1 +VZ), trong ñoù VZ = const, VR1 taêng neân VC giaûm] coi taêng phaân cöïc base cuûa Q1 theo chieàu döông laøm Q1 daãn maïnh, kích Q2 daãn maïnh, noäi trôû Rñ giaûm laøm taêng ñieän aùp ñieåm A (VA = VCC-VRñ), giöõ vöõng toác ñoä quay. Tröôøng hôïp taûi nheï, doøng Im giaûm vaø maïch ñieän laøm vieäc ngöôïc vôùi nhöõng ñieàu ñaõ ñöôïc phaân tích ôû treân. Maïch ñieän thöïc cuûa maùy Philip nhö hình 25. Caùc linh kieän trong maïch goàm nhö sau: - Maïch goàm R1//R2 (4,7) ñeå thoâng doøng ñoäng cô Im, diode D1D2 coù taùc duïng ghim ñieän aùp. Khi phaân cöïc thuaän ñieän aùp A_K luoân duy trì ôû möùc 0,6V. R3 (270) ôû emiter leân Q1. Ñieän trôû R4 (1,5k), Rv (500), R5 (3,9k) laø hai nhaùnh caàu ñeå phaân cöïc base Q1. Chieát aùp Rv ñeå ñieàu chænh toác ñoä ban ñaàu cuûa ñoäng cô luùc khoâng taûi. Ñieän trôû Rf coù taùc duïng thoâng doøng moài cho Q1 phaân nhaùnh doøng khôûi ñoäng ñoäng cô cho Q2 luùc môû nguoàn VCUNG CAÁP. Tuï C3 (3,3F), R6 (1,8k) coù taùc duïng loïc xung khôûi ñoäng laø loïc nhieãu, R8 (1,8k) ñeå phaân cöïc cho Q2. Tuï C1C2 (1000pF) ñeå loïc nhieãu do coå goùp cuûa ñoäng cô gaây ra. Nguyeân lyù laøm vieäc nhö ñaõ phaân tích ôû phaàn treân.
Hình 25: Maïch oån ñònh ñoäng cô trong maùy ghi aâm hieäu Philip Maïch oån ñònh ñoäng cô trong maùy ghi aâm Sango nhö hình 26. Caùch ñaáu caùc linh kieän trong maïch veà nguyeân taéc gioáng nhö hình 25. Chæ khaùc ôû choã duøng 2 ñieän moài 220 tuï loïc C1C2 thay baèng cuoän caûm L1L2. Coù theâm TH ñeå oån ñònh nhieät cho base cuûa Q1.
Hình 26: Maïch oån ñònh ñoäng cô trong maùy Sanyo 2. Maïch oån toác duøng IC: Caùc maïch oån toác duøng IC coù kích thöôùc nhoû neân ñöôïc laép luoân trong voû cuøng vôùi ñoäng cô. Ñaõ coù nhieàu loïai vi maïch chuyeân duøng töø 4  8 chaân ra, ñöôïc duøng vôùi möùc ñieän aùp nguoàn 4,5  12 V ñeå caáp nguoàn 3v cho ñoäng cô. Heä soá oån ñònh K = 50. Ví duï haõng SANYO ñaõ cheá taïo ra caùc IC cho ñoäng cô nhö: LA5511, LA5512 (4 chaân): VCC = 3  4,5v; VZ = 1,16v; K=50 LA5521D _M (8 chaân): VCC = 3  4,5v; VZ = 0,2v; K=50 LA5536, LA5537 (5 chaân): VCC = 6, 9, 12, 15v; VZ = 1,2v. Maïch nguyeân lyù hình 27:
Hình 27: Maïch oån toác ñoäng cô duøng IC LA511 a) Sô ñoà keát caáu. b) Sô ñoà nguyeân lyù (VZ ñieän aùp chuaån, comp, so saùnh). Ñieän trôû R1R2 laøm phaân aùp cho maïch ñieàu khieån. RT haïn doøng khi khôûi ñoäng, tuï C = 2200pF loïc xung nhieãu töø cöïc goùp cuûa ñoäng cô cho maïch so saùnh (comp). Ñoäng cô M: ñaàu döông (+) ñaáu vôùi +VCC, ñaàu aâm (-) noái vôùi chaân 3 laø ngoõ ra cuûa IC. Transistor Q2 cuûa IC coù cöïc C noái chaân 3, cöïc E noái vôùi chaân 2 ñöa xuoáng mass, laøm chöùc naêng ñieàu chænh ñieän aùp treân hia cöïc cuûa ñoäng cô, duy trì möùc ñieän aùp luùc naøy cuõng oån ñònh. Möùc ñieän aùp phuï thuoäc vaøo ñoäng cô cho tröôùc. ÔÛ cheá ñoä tónh, luùc ñoäng cô coù taûi (keùo baêng), doøng chaïy qua ñoäng cô seõ thay ñoåi tuøy theo taûi naêng hay nheï, vaø luùc naøy maïch hieäu chænh môùi laøm vieäc duy trì ñieän aùp oån ñònh treân hai cöïc cuûa ñoäng cô. Ví duï: khi ñoäng cô bò naêng taûi, doøng Im chaïy qua ñoäng cô taêng, doøng collector Q2 taêng, laøm aùp V0 ôû chaân 3 giaûm, aùp ôû ñieåm phaân cöïc R1R2 taêng laøm taêng e2 ôû ñaàu ñaûo cuûa maïch so saùnh. Luùc naøy ngoõ ra comp giaûm laøm cho Q1, Q2 daãn yeáu, noäi trôû
Q2 taêng laøm taêng V0 buø laïi möùc giaûm aùp ban ñaàu oån ñònh aùp treân hai cöïc cuûa ñoäng cô. Coøn tröôøng hôïp khi taûi nheï, doøng Im nhoû Q2 daãn yeáu, V0 taêng, VA = e2 giaûm, laøm Q1Q2 daãn maïch khieán V0 giaûm moät löôïng buø tröø möùc taêng ban ñaàu ñeå oån aùp cho ñoäng cô. Vi maïch oån toác hai ñoäng cô cuûa maùy Sharp GE575 coù hai hoäc baêng nhö hình 28.
Hình 28: Maïch oån ñònh toác ñoä trong maùy GE – 575 Vi maïch ñöôïc ñaët chung trong hoäp boïc ñoäng cô. Caùc trò soá ñieän aùp treân cöïc transistor naèm trong ngoaëc () chæ cheá ñoä laøm vieäc ôû traïng thaùi ñoäng cuûa maïch. Doøng ñoäng cô chaïy qua colletor – emitter xuoáng mass. Cöïc P1 vaø P2 ñeå nhaän tín hieäu ñieàu khieån laøm transistor npn daãn maïnh hay yeáu theo doøng taûi cuûa ñoäng cô duy trì toác ñoä ñoäng cô luoân oån ñònh. Loïai ñoäng cô coù cuoän daây phuï ñeå thay toác ñoä coù 4 ñaàu daây hay 3 ñaàu daây (2 ñaàu noái chung) cuõng duøng transistor ñieàu khieån nhö trong maùy Sharp GF9696, GF560, GF800. 3. Maïch oån toác kieåu caûm öùng theo nguyeân lyù Servo (trôï ñoäng): Trong moät soá maùy ghi aâm coøn duøng maïch oån toác gaây trôï ñoäng. ÔÛ servomotor, khi ñoäng cô quay laøm cho nam chaâm vónh cöûu seõ caûm öùng qua cuoän daây 1 söùc ñieän ñoäng ñeå ñöa qua maïch ñieàu khieån taùc ñoäng trôû laïi ñoäng cô.
Khi ñoäng cô quay nhanh söùc ñieän ñoäng caûm öùng caøng lôùn, quay chaäm söùc ñieän ñoäng caûm öùng caøng nhoû. Nguyeân lyù ñieàu khieån cuûa maïch ñaõ phaân tích ôû phaàn treân. Loïai maïch naøy coù ñoä oån ñònh vaø coù ñaùp öùng nhanh vì khoâng bò löïc quaùn tính cuûa baùnh ñaø chi phoái. 4. Maïch oån toác cho ñoäng cô DC loïai ñaëc bieät: Trong moät soá maùy ghi aâm xaùch tay chuyeân duøng, ngöôøi ta duøng loïai ñoäng cô 1 chieàu coù caáu taïo ñaëc bieät ñeå duøng chung vôùi doøng xoay chieàu ôû taàn soá 50  400hz. Rotor coù phaàn öùng laø 3 cuoän daâyñ caáp doøng leäch pha 120o, statro phaàn caûm coù theå baèng cuoän daây hay nam chaâm vónh cöûu. Coù kieåu rotor laøm theo kieåu cuoän daây, coù loïai laøm theo kieåu loàng soùc. Rotor kieåu loàng soùc khoâng coù nhieãu vì khoâng coù coå goùp ñieän seõ laøm giaûm taïp aâm ñaùnh keå cho maùy ghi aâm. Nguyeân lyù maïch ñieän cuûa maïch oån toác cho loïai ñoäng cô naøy noùi chung laø gioáng nhau. Noù goàm 2 chöùc naêng: - OÅn ñònh toác ñoä ñoäng cô khi coù ñieän nguoàn DC bieán ñoåi. - OÅn ñònh toác ñoä ñoäng cô khi taûi thay ñoåi (löïc ghì truïc ñoäng cô). Sau ñaây giôùi thieäu 2 maïch oån toác trong maùy UHER-4000 cuûa Ñöùc vaø trong maùy AKAI cuûa Nhaät ôû hình 29 vaø 30. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa hai daïng maïch naøy nhö sau: maïch ñieän goàm 3 phaàn - Cuoän daây phaàn öùng cuûa rotor 1, 2, 3. - Ba boä dao ñoäng cuøng moät taàn soá, theo kieåu xoay pha 1200 hay 1/3 chu kyø goàm T10, T11, T12, T13, T14, T15 vaø caùc linh kieän thuï ñoängtrong maïch RC. Trong ñoù: T10, T12, T14 laø taàng ñeäm, R_C (10k_1F) laø maïch xoay pha.
D1, D2, D3: AA118; Dz; 9734 (2F39) T10, T12, T14: AC 151-VII T11, T13, T15: AC 153-VII T16, T17: BFY39 III (BC 108) Hình 29: Maïch oån toác ñoäng cô DC ba pha trong maùy UHER-4000 - Boä cung caáp nguoàn DCv cho ñoäng cô coù ñieàu khieån töï ñoäng, goàm T16, T17 – D1,D2, D3, DZ, C37 vaø caùc linh kieän boå trôï. a. OÅn ñònh toác ñoä ñoäng cô khi ñieän aùp nguoàn thay ñoåi: Giaû söû ñieän aùp nguoàn taêng, seõ taêng ñieän aùp phaân cöïc cuûa cöïc base T17 laøm noù daãn maïnh, ñieän trôû tieáp giaùp C-E cuûa T17 giaûm, laøm giaûm VCE cuûa noù. Tieáp ñoù giaûm phaân cöïc base T16, T16 daãn yeáu ñi, RCE taêng, taêng ñieän aùp suït qua T16, laøm giaûm ñieän aùp (-VCC) caáp cho taàng ñaàu boä dao ñoäng, doøng dao ñoäng chaïy qua phaàn öùng yeáu, giaûm löïc ñaåy (moment quay) laøm ñoäng cô quay chaäm laïi. Khi ñieän aùp nguoàn giaûm quaù trình seõ xaûy ra ngöôïc laïi. b. OÅn ñònh toác ñoä ñoäng cô khi taûi thay ñoåi:
Giaû söû löïc ghi baêng yeáu, truïc ñoäng cô taûi nheï, ñoäng cô baét ñaàu quay nhanh taêng söùc ñieän ñoäng caûm öùng treân cuoän öùng 1, 2, 3, C37 (20F) ñöôïc naïp ½ chu kyø laàn löôït xoay 1200 qua D1D2D3 ñeå laøm thoâng diode DZ. Luùc naøy ñieän aùp aâm treân C37 ñaët leân base T16 laøm T16 daãn yeáu, giaûm ñieän aùp (-VCC) caáp cho boä dao ñoäng, doøng dao ñoäng chaïy qua 1, 2, 3 giaûm, laøm giaûm löïc ñaåy (moment) laøm ñoäng cô quay chaäm laïi. Khi truïc ñoäng cô quaù taûi, quaù trình seõ xaûy ra ngöôïc laïi. Bieán trôû R53 (5k) ñieàu chænh cheá ñoä ban ñaàu cuûa maïch oån aùp ñeå xaùc laäp doøng tónh cuûa ñoäng cô. Maïch oån toác motor trong maùy AKAI coù taàn soá dao ñoäng khaùc vôùi maùy UHER laø do maïch xoay pha 1200 cuûa R (10k) vaø C (1F) maéc ôû base Q3, Q5, Q7. Cuõng nhö maïch oån toác cuûa UHER noù ñöôïc bao bôûi doøng hoài tieáp döông töø ngoõ ra trôû veà ngoõ vaøo sau khi ñöôïc xoay pha 3600. Doøng ñieän laøm vieäc ban ñaàu cuõng ñöôïc hieäu chænh baèng bieán trôû 5k ñaët ôû maïch base Q1. Hình 30: Maïch oån toác ñoäng cô 3 pha trong maùy AKAI cuûa Nhaät