5 Mạch Điều Khiển Tốc Độ Motor DC: Ưu điểm, Nhược ... - Plctech

5 Mạch Điều Khiển Tốc Độ Motor DC

Trong bài viết hôm nay, Tự Động Hóa PLCTECH sẽ giới thiệu và phân tích 5 mạch điều khiển tốc độ động cơ một chiều (DC) phổ biến. Các mạch này bao gồm:

1.  Sơ đồ mạch điều khiển tốc độ 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

Chúng ta sẽ cùng phân tích nguyên lý hoạt động, ưu điểm và nhược điểm của từng mạch điều khiển tốc độ motor để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và ứng dụng thực tế của mỗi mạch này.

1/ Mạch Điều Khiển Tốc Độ Motor DC 12V Dùng Mosfet Đơn Giản

Nguyên lý hoạt động:

Mạch sử dụng MOSFET để điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp tại chân G của MOSFET, từ đó điều chỉnh điện áp rơi trên MOSFET và tốc độ động cơ. Cụ thể, khi điện áp phân áp tăng lên, điện áp rơi trên MOSFET giảm, làm động cơ quay nhanh hơn.

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

Ưu điểm:

+ Thiết kế đơn giản với ít linh kiện, dễ lắp ráp.

+ Điều chỉnh tốc độ nhanh chóng và dễ dàng bằng biến trở.

Nhược điểm:

+ Công suất thấp do điện áp rơi lớn trên MOSFET. Nếu sử dụng cho động cơ công suất lớn, MOSFET dễ bị nóng và hư hỏng.

+ Tốc độ động cơ không thể đạt tối đa vì MOSFET không được dẫn ở chế độ bảo hòa.

2/ Mạch Điều Khiển Tốc Độ Motor Dùng IC555

Nguyên lý hoạt động:

IC 555 tạo ra tín hiệu xung vuông (PWM) thông qua các linh kiện R và C kết hợp. Tần số và độ rộng xung này có thể thay đổi tùy thuộc vào giá trị của R và C. Tín hiệu PWM sẽ điều khiển MOSFET công suất, giúp điều chỉnh tốc độ động cơ DC.

Mạch điều khiển tốc độ động cơ dùng IC555

Ưu điểm:

+ Mạch không cần lập trình, giá thành rẻ, công suất lớn.

+ Dãy điều khiển tốc độ rộng và hiệu suất cao.

+ Có thể điều khiển động cơ có điện áp cao.

Nhược điểm:

+ Mạch khá phức tạp, cần sự hiểu biết về nguyên lý làm việc của IC 555.

+ Không thể đảo chiều quay của động cơ.

3/ Mạch Điều Khiển Tốc Độ Motor DC Bằng Arduino

Nguyên lý hoạt động:

Arduino sử dụng mã lập trình để tạo ra tín hiệu PWM với tần số 490Hz hoặc 980Hz. Tín hiệu PWM này sẽ điều khiển MOSFET công suất, điều chỉnh tốc độ động cơ.

Mạch điều khiển tốc độ động cơ DC bằng Arduino

Ưu điểm:

+ Mạch đơn giản, dễ xây dựng và có hiệu suất cao.

+ Có thể lập trình và dễ dàng thay đổi các tham số điều khiển thông qua phần mềm.

+ Dễ dàng mở rộng để tích hợp thêm các chức năng khác.

Nhược điểm:

+ Arduino UNO có giá cao hơn so với mạch dùng IC 555.

+ Cần lập trình để đọc giá trị từ biến trở và xuất tín hiệu PWM.

+ Không thể đảo chiều quay của động cơ

4/ Mạch Cầu H Dùng 4 Mosfet Kênh N

Nguyên lý hoạt động: Mạch cầu H cho phép điều khiển chiều quay và tốc độ động cơ DC. Việc điều chỉnh tốc độ được thực hiện bằng cách thay đổi độ rộng của tín hiệu PWM. Khi độ rộng xung PWM thay đổi qua mốc 50%, động cơ có thể đảo chiều quay. Mạch sử dụng 4 MOSFET công suất lớn để đáp ứng yêu cầu tải cao.

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

Ưu điểm:

+ Cách ly tốt giữa phần điều khiển và phần công suất, giúp mạch điều khiển không bị ảnh hưởng bởi điện áp cao.

+ Có thể điều khiển động cơ có công suất lớn, điện áp lên đến 220V.

+ Điều khiển chiều quay của động cơ rất dễ dàng.

Nhược điểm:

+ Mạch điện phức tạp, yêu cầu hiểu biết cơ bản về điện tử.

+ Cần thêm linh kiện hỗ trợ để đảm bảo MOSFET dẫn bảo hòa, tối ưu hiệu suất mạch.

5/ Mạch Điều Khiển Tốc Độ Motor DC Dùng Module L298

Nguyên lý hoạt động:

Module L298 sử dụng IC L298 với cấu trúc mạch cầu H để điều khiển chiều quay và tốc độ của động cơ DC. Mạch có thể điều khiển độc lập 2 động cơ một chiều hoặc một động cơ bước.

Ưu điểm:

+ Điều khiển độc lập hai động cơ một chiều hoặc động cơ bước.

+ Mạch nhỏ gọn, dễ sử dụng và có giá thành rẻ.

+ Dễ dàng đấu nối và sử dụng cho các ứng dụng cơ bản.

Nhược điểm:

+ Công suất thấp, chỉ phù hợp với động cơ có công suất nhỏ, điện áp thấp.

+ Thông thường cần vi điều khiển để điều khiển các tín hiệu PWM, đặc biệt khi cần điều khiển hai động cơ độc lập.

| Lời kết:

Trên đây PLCTECH đã phân tích chi tiết về ưu điểm, nhược điểm và nguyên lý hoạt động của 5 mạch điều khiển tốc độ động cơ DC. Tùy vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, bạn có thể lựa chọn mạch điều khiển phù hợp với mục tiêu của mình, từ đơn giản đến phức tạp, từ mạch nhỏ gọn đến công suất lớn.

Nếu bạn đang tìm kiếm cơ hội để mở rộng kiến thức về lập trình và điều khiển tự động, hãy tham khảo ngay các khóa học tại PLCTECH để trang bị cho mình kiến thức từ cơ bản đến nâng cao về hệ thống điều khiển tự động sử dụng PLC.

♦ Đào tạo PLC Mitsubishi·    

♦ Đào tạo PLC Siemens 

♦ Đào tạo thiết kế tủ điện

Địa chỉ đào tạo

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

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

Liên hệ

Điện thoại / Zalo: 0987 635 127 (Hỗ trợ 24/7)

Website: https://plctech.com.vn/

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