5 mạch điều khiển tốc độ motor DC: ưu điểm, nhược điểm và nguyên lý

5 MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ MOTOR DC

Trong bài viết hôm nay, PLCTECH xin chia sẻ tới bạn 5 mạch điều khiển tốc độ động cơ một chiều, đó là: 

1.  Sơ đồ mạch điều khiển tốc đô động cơ DC 12V dùng Mosfet đơn giản

2.  Mạch điều khiển tốc độ Motor dùng IC555

3.  Sơ đồ mạch điều khiển tốc dộ motor DC bằng arduino

4.  Mạch cầu H dùng 4 mosfet kênh N

5.  Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ motor DC dùng module L29

 

Cùng phân tích ưu điểm, nhược điểm và nguyên lý hoạt động để hiểu hơn về từng mạch dưới đây.

 

1/ Mạch điều khiển tốc độ motor DC 12V dùng Mosfet đơn giản

Mạch điện đơn giản điều khiển động cơ DC bằng Mosfet: Điều chỉnh tốc độ bằng biến trở.

Dựa trên nguyên lý cầu phân áp, điều chỉnh điện áp ở cực G để điều khiển Mosfet. Điện áp phân áp tăng thì điện áp rơi trên Mosfet giảm, tốc độ động cơ tăng lên.

mạch điều khiển tốc độ motor

Mạch điều khiển tốc độ motor DC 12V dùng Mosfet đơn giản

Mạch điện đơn giản chỉ với vài linh kiện có thể thay đổi điện áp động cơ DC 12 V công suất nhỏ. Nhược điểm mạch này là công suất nhỏ do điện áp rơi trên Mosfet lớn, nếu động cơ lớn sẽ làm nóng mau chết Mosfet. Thiết kế này làm Mosfet không dẫn bảo hòa nên động cơ không thể đạt tốc độ đối đa.

 

2/ Mạch điều khiển tốc độ motor dùng IC555

IC NE555 nhận xung điện áp có dạng xung răng cưa do mạch R, C tạo ra tại chân 2, 6. Sau khi qua IC555 ta được xung vuông, có độ rộng xung có thể thay đổi được. Tần số xung điện phụ thuộc vào  giá trị R, C.

IC555 tạo ra xung PWM điều khiển đóng mở Mosfet công suất. Tốc độ động cơ một chiều sẽ phụ thuộc vào độ rộng xung PWM.

mạch điều khiển tốc độ motor

Mạch điều khiển tốc độ motor dùng IC555

+ Ưu điểm: Không cần phải lập trình, mạch giá rẻ nhưng công suất lớn. Dãy điều khiển tốc độ rộng và hiệu suất cao. Điều khiển được động cơ có điện áp cao.

+ Nhược điểm: Mạch khá phức tạp, không thể điều khiển chiều động cơ.

 

3/ Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ motor DC bằng arduino

Tương tự với mạch điều khiển bằng IC555, chỉ khác ở mạch điều khiển dùng vi điều khiển Arduino thay vì IC555. Arduino có khả năng tạo xung PWM có tần số 490Hz và 980Hz.

mạch điều khiển tốc độ motor

Mạch điều khiển tốc độ motor DC bằng arduino

+ Ưu điểm: Mạch đơn giản, có công suất và hiệu suất cao. Vì được lập trình nên có thể dễ dàng thay đổi bằng phần mềm. Và có thể mở rộng thêm các ứng dụng khác chạy song song.

+ Nhược điểm: Arduino UNO có giá cao hơn so với mạch dùng IC555. Cần lập trình cho Arduino đọc giá trị biến trở và xuất xung PWM. Không thể đảo chiều động cơ.

4/ Mạch cầu H dùng 4 Mosfet kênh N

Chức năng của mạch cầu H là điều khiển chiều và tốc độ động cơ một chiều.

+ Phần điều khiển có thể dùng vi điều khiển hoặc IC555 phát xung PWM. Tốc độ động cơ tăng khi thay đổi độ rộng xung từ 50% về 0 hoặc 100%. Động cơ đảo chiều quay khi độ rộng xung thay đổi qua cột mốc 50%.

+ Phần mạch lái dùng IC IR2103 để đảm bảo khi dẫn các Mosfet dẫn bảo hòa, tăng hiệu suất cho mạch.

+ Mạch công suất dùng 4 Mosfet công suất lớn để phù hợp cho cả tải động cơ lớn.

Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ motor dc bằng mạch cầu H

Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ motor dc bằng mạch cầu H

+ Ưu điểm mạch điều khiển và động lực được cách ly tốt nên điện áp phần điều khiển không phụ thuộc phần mạch công suất. Do đó điều khiển được động cơ công suất lơn, điện áp lên đến 220V. Điều khiển đảo chiều động cơ bằng biến trở.

+ Nhược điểm: Mạch điện phức tạp, cần có kiến thức cơ bản về điện tử để làm mạch này.

5/ Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ motor dc dùng module L298

Module L298 là mạch điện dùng IC L298 được tích hợp sẵn để người dùng dễ sử dụng. Một module có thể điều khiển độc lập 2 động cơ cùng lúc. IC chính L298 có cấu tạo gồm hai mạch cầu H Transitor.

mạch điều khiển động cơ motor

Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ motor dc dùng module L298

+ Mạch có thể điều khiển chiều và tốc độ hai động cơ độc lập. Điện áp cấp tối đa là 35V và dòng điện không quá 2A cho mỗi động cơ.

+ Ưu điểm: Điều khiển độc lập 2 động cơ một chiều hoặc một động cơ bước. Giá thành rẻ và mạch nhỏ gọn, đơn giản đấu nối.

+ Nhược điểm: Để điều khiển được hai động cơ độc lập thì thông thường cần sử dụng thêm vi điều khiển. Công suất của mạch nhỏ, chỉ áp dụng cho động cơ công suất nhỏ, điện áp thấp.

| Lời kết:

Trên đây, PLCTECH đã cùng bạn phân tích chi tiết về ưu điểm, nhược điểm và nguyên lý của 5 mạch điều khiển tốc độ Motor DC.

Để hiểu rõ hơn về điều khiển tốc độ Motor DC hay các nội dung khác về điều khiển động cơ Step, Servo, mời bạn tìm hiểu ngay 2 khóa học từ cơ bản tới nâng cao của PLCTECH:

1. Khóa Lập Trình PLC Mitsubishi tại đây

2. Khóa Lập trình PLC Siemens tại đây

Với thời lượng thực hành tới 80% cùng trang thiết bị đầy đủ và đa dạng,các khóa học sẽ giúp bạn vỡ ra được nhiều kiến thức cũng như trải nghiệm thực chiến như khi làm việc trong một nhà máy hay dây chuyền sản xuất thực tế.

 

Hãy liên hệ ngay với chúng tôi nếu bạn cần bất kỳ hỗ trợ nào:

TRUNG TÂM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP PLCTECH

Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy

HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức 

Liên hệ: 0984 957 127 (Mr Chính)

Website: https://plctech.com.vn/

Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN

Email: plctech.daotao@gmail.com

Tin Liên Quan