Giáo án Công nghệ Lớp 12 - Tiết 21: Mạch điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha - Năm học 2018-2019 - Nguyễn Quốc Hội

Tuần 21: (Từ ngày 28/1-2/2/2019)
Tiết thứ: 21
MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU MỘT PHA
I. Mục tiêu
1. Kiến thức: Qua bài học HS cần: Biết được ứng dụng của mạch điện tử trong điều khiển tốc độ động cơ điện 1 pha.
Hiểu được mạch điều khiển tốc đọ quạt bằng triac.
2. Kĩ năng: Vẽ được sơ đồ mạch điện tử động cơ một pha.
3.Thái độ (giá trị): - HS rèn luyện: Có ý thức tìm hiểu về mạch điều khiển tốc độ động cơ điện 1 pha, học sinh học tập nghiêm túc, tích cực.
4. Định hướng hình thành năng lực: Học sinh hình thành năng lực sáng tạo, tự học, thẩm mỹ, giao tiếp, hợp tác, tính toán, thao tác chuẩn xác và phát triển kĩ năng về điện, điện tử
II. Chuẩn bị
1. Chuẩn bị của giáo viên: Nghiên cứu kỹ bài 15(SGK) và các tài liệu liên quan
Vật thể có sử dụng mạch điều khiển tín hiệu như quạt điều khiển từ xa, tranh vẽ, mô hình.
2. Chuẩn bị của học sinh: Nghiên cứu Bài 15 trong SGK.
Đọc tài liệu liên quan đến bài giảng.
III. Tổ chức hoạt động học tập của học sinh
1.Ổn định lớp(1’) Kiểm tra sĩ số, tác phong nề nếp, tác phong nghiêm túc của học sinh. Vệ sinh lớp.
2.Kiểm tra bài cũ: Mạch điện điều khiển là gì?
Hãy nêu công dụng của mạch điện tử điều khiển, cho ví dụ thực tế?
3.Tiến trình bài học:
Hoạt động 1: Hoạt động khởi động (4’)
(1) Mục tiêu: Gợi mở cho học sinh nhớ lại kiến thức đã học.
(2) Phương pháp/Kĩ thuật: Thuyết trình, đàm thoại
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Thảo luận nhóm 
(4) Phương tiện dạy học: Hình ảnh minh họa
(5) Sản phẩm: Mạch điện tử được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều thiết bị khác nhau, trong đó điều khiển tốc độ động cơ điện 1 pha luôn được quan tâm nhiều nhất, để tìm hiểu ta vào bài 
Hoạt động 2: Hoạt động hình thành kiến thức (30’)
(1) Mục tiêu: Hiểu được khái niện về mạch điều khiển tín hiệu. Biết được các khối cơ bản của mạch điều khiển tín hiệu. 
(2) Phương pháp/Kĩ thuật: Thuyết trình, đàm thoại, 
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Vấn đáp, thảo luận nhóm
(4) Phương tiện dạy học: Hình ảnh minh họa
(5) Sản phẩm: vào bài mới
Hoạt động của Giáo viên – Học sinh
Nội dung
Hoạt động 2.1: (10 phút) Giới thiệu công dụng mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha.
-Giáo viên lấy ví dụ về những động cơ 1 pha: Máy bơm nước, tủ lạnh, quạt trần, quạt bàn ...
-Hãy nêu 1 số thiết bị điện sử dụng động cơ 1 pha có và không điều chỉnh tốc độ?
-Sao phải thay đổi tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều một pha?
-3 Em cho biết các cách để thay đổi tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha? 
-Công dụng của mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha?
I.Công dụng mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha:
 Động cơ điện xoay chiều một pha (Động cơ 1 pha) được sử dụng khá rộng rãi trong công nghiệp và đời sống: Máy bơm nước, quạt điện 
 Khi sử dụng loại động cơ này phải điều khiển nhiều chế độ như: Điều khiển tốc độ, mở máy, đảo chiều, hãm 
 Để điều khiển tốc độ động cơ 1 pha có thể sử dụng các phương pháp sau:
- Thay đổi số vòng dây của stato.
- Điều khiển đưa điện áp vào động cơ.
- Điều khiển tần số nguồn điện đưa vào động cơ.
Hoạt động 2.2: (10 phút) Tìm hiểu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ một pha.
-Giáo viên giới thiệu H15.1 SGK
-Em hãy vẽ sơ đồ khối mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha?
GV gọi học sinh lên lấy ví dụ thực tế cho mỗi loại.
-Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha Hình 15 - 1a
-Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha 
-Hình 15 – 1b
II.Nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ một pha:
1. Sơ đồ khối
2. Nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha:
- Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi điện áp (Hình 15-1a). Tốc độ được điều khiển bằng mạch điện tử thay đổi trị số điện áp đặt vào động cơ.
- Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi tần số nguồn điện đưa vào động cơ (Hình 15-1b). Mạch điều khiển có nhiệm vụ điều khiển tàn số f1 và điện áp U1 thành tần số điện áp f2 và điện áp U2 đưa vào động cơ.
Hoạt động 2.3: (10 phút) Tìm hiểu một mạch điều khiển động cơ một pha.
Em hãy đọc sơ đồ mạch điều khiển động cơ điện xoay chiều một pha?
Em hãy nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha? 
Hình 15-2a
Nêu nguyên lý điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều một pha? Hình 15-2b
Em cho biết ưu nhược điểm của các mạch điều khiển trên?
III. Một số mạch điều khiển động cơ một pha:
1. Một số mạch điều khiển động cơ một pha:
( Xem hình 15.2 SGK )
2. Nguyên lý hoạt động:
Chức năng của các linh kiện: 
T- Triac điều khiển điện áp trên quạt.
 VR- Biến trở để điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của triac.
 R- Điện trở hạn chế.
 Da- Điac - Định ngưỡng điện áp để Triac dẫn.
 C- Tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông điac.
Nguyên lý điều khiển:
Điện áp và tốc độ của quạt có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh biến trở VR trên hình 15-2a. Tuy nhiên sơ đồ điều khiển này không triệt để, vì ở vùng điện áp nhỏ khi triac dẫn ít rất khó điều khiển.
Sơ đồ hình 15-2a có chất lượng điều khiển tốt hơn. Tốc độ quay của quạt có thể điều khiển cũng bằng biến trở VR. Khi điều chỉnh trị số VR ta chỉnh việc nạp tụ C lúc đó điều chỉnh được thời điểm thời điểm mở thông Điac và thời điểm Triac dẫn. Như vậy Triac được mở thông khi điện áp trên tụ đạt điểm dẫn thông Điac. Kết quả là muốn tăng tốc độ của quạt ta cần giảm điện trở của VR để tụ nạp nhanh hơn, Triac dẫn sớm hơn điện áp ra sớm hơn. Ngược lại điện trở của VR càng lớn tụ nạp càng chậm Triac mở càng chậm lại điện áp và tốc độ quạt nhỏ xuống.
Mạch điều khiển trên đây có ưu điểm:
- Có thể điều khiển liên tục tốc độ quạt
- Có thể sử dụng cho các loại tải khác như điều khiển độ sáng của đèn sợi đốt, điều khiển bếp điện rất có hiệu quả.
- Kích thước mạch điều khiển nhỏ, gọn.
Nhược điểm:
Nếu chất lượng Triac, Điac không tốt thì ở vùng tốc độ thấp quạt sẽ xuất hiện tiếng ù do thành phần một chiều của dòng điện.
Hoạt động 3: Hoạt động luyện tập(củng cố kiến thức) (1’)
1) Mục tiêu: Ôn tập để củng cố kiến thức 
(2) Phương pháp/Kĩ thuật: Đàm thoại
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Thảo luận nhóm
(4) Phương tiện dạy học:Phiếu học tập 
(5) Sản phẩm: Học sinh khắc sâu kiến thức: Em hãy cho biết khái niệm về mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha?
Hãy mô tả các khối cơ bản của mạch điều khiển tốc độ động cơ điện xoay chiều một pha?
Hãy cho biết thiết bị điện nào sau đây sử dụng động cơ 1 pha không điều chỉnh tốc độ:
a. Máy bơm nước b. Quạt trần
c. Quạt điện d. Cả 3
Hãy cho biết thiết bị điện nào sau đây sử dụng động cơ 1 pha có điều chỉnh tốc độ:
a. Máy bơm nước b. Quạt trần
c. Quạt điện d. Cả 3
3.Để điều chỉnh tốc độ động cơ 1 pha hiện nay sử dụng các phương pháp nào?
 a.Điều khiển bằng cách thay đổi điện áp b. Điều khiển bằng cách thay đổi tần số
 c. Cả 2 đều đúng d. Cả 2 đều sai
4. Triac được sử dụng làm gì trong mạch điện xoay chiều?
 a.Điều khiển điện áp trên mạch b. Điều khiển thời gian
 c. Hạn chế điện trở d. Cả 3 đều sai
Hoạt động 4:Hoạt động vận dụng (2’) làm bài tập SGK
Hoạt động 5:Hoạt động tìm tòi mở rộng (2’): Dặn học sinh về nhà xem lại bài 15 SGK.
Đọc trước bài 16 SGK.
IV. Rút kinh nghiệm:
Ngày 27 tháng 1 năm 2019
Ký duyệt tuần 21
Diệp Anh Tuấn
Nguyeãn Vaên Linh