Giáo trình Phần tử tự động

Giáo trình 
Phần tử tự động 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 1
Bài Mở Đầu 
KHÁI NIỆM CHUNG 
VỀ PHẦN TỬ TỰ ĐỘNG 
§1. Mở Đầu 
Phần tử tự động là những thiết bị dùng để xây dựng nên các thiết bị tự 
động. Các thiết bị này có thể thực hiện những chức năng nào đó mà không 
cần sự tham gia trực tiếp của con người. 
 Phần tử tự động có nhiều chức năng khác nhau và nguyên lý làm việc 
khác nhau. Ví dụ : phần tử điện cơ, điện từ, điện nhiệt, thuỷ lực, khí nén... 
 Xét ví dụ : cần duy trì nhiệt độ của một lò sấy với θcp = const 
1. Khi không sử dụng phần tử tự động : sơ đồ cơ bản gồm nhiệt kế và điện 
trở gia nhiệt. 
 Hình 1 
 Muốn duy tri nhiệt độ ta phải : 
- Quan sát tình trạng làm việc của lò thông qua nhiệt kế 
- So sánh nhiệt dộ θ của lò với nhiệt độ cần duy trì θcp = const 
- Nếu thấy có sự sai khác giữa hai nhiệt độ thì cần tiến hành hiệu chỉnh 
+ θ < θcp : cần khoá K cho điện trở hoạt động để gia nhiệt làm cho 
lò tăng nhiệt độ cho phép. 
+ θ < θcp : cần ngắt khoá K để vô hiệu hoá điện trở gia nhiệt làm 
nhiệt độ lò giảm tới nhiệt độ cho phép. 
2. Khi sử dụng phần tử tự động : sơ đồ cơ bản gồm nhiệt kế thuỷ ngân có 
gắn tiếp điểm và công tắc tơ . 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 2
 Hình 2 
 K – kí hiệu của cuộn dây nam châm điện của công tắc tơ 
 Sơ đồ duy trì nhiệt độ của lò trong một khoảng nhiệt độ lân cận nhiệt độ 
cần duy trì. Khi nhiệt độ của lò θ nhỏ hơn khoảng nhiệt độ cho phép thì tiếp 
điểm mở, K không có điện. Lúc đó điện trở gia nhiệt R hoạt động gia nhiệt 
cho lò làm nhiệt độ của lò tăng. Nhiệt độ của lò tăng tới lúc vượt mức nhiệt độ 
cho phép, mức thủy ngân trong nhiệt kế dâng cao làm tiếp điểm nhiệt kế 
đóng. Cuộn dây K có điện, điện trở gia nhiệt không có điện nên lò không 
được gia nhiệt. Do đó nhiệt độ lò giảm xuống tới mức cho phép. Khi nhiệt độ 
lò giảm xuống mức cho phép thì quá trình lại được lăp lại. Tóm lại quá trình 
 Qua ví dụ trên, ta thấy một hệ thống tự bao gồm những khâu như sau : 
- Khâu đo lường kĩ thuật: xác định các thông số của đối tượng điều 
khiển và kiểm tra tình trạng làm việc của nó. Các đối tượng đo được 
có thể là đại lượng điện hoặc không điện nhưng chủ yếu là không 
điện. Do đó người ta phải biến đổi các đại lượng không điện về đại 
lượng điện. Vì vậy trong khâu này có sử dụng các phần tử cảm biến 
(sensor). 
- Tổng hợp xử lý : tính toán, so sánh, đánh giá các đại lượng từ bộ phận 
đo lường đưa tới theo một qui luật nào đó và đưa ra các tín hiệu cần 
thiết cho việc điều khiển. Vì vậy bộ phận này phải có khả năng logic 
cao, thường người ta sử dụng các phần tử logic. Tùy theo mức độ 
Đối tượng điều 
khiển 
Tổng hợp 
xử lý 
Đo lường 
kiểm tra 
Chấp 
hành 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 3
phức tạp của quá trình điều khiển mà bộ phận tổng hợp xử lý có thể 
phức tạp hoặc dơn giản. 
- Chấp hành : nhận các tín hiệu từ khâu tổng hợp xử lý đưa tới, theo 
nội dung của tín hiệu đó, thực hiện các thao tác cần thiết để điều 
chỉnh các thông số trạng thái của đối tượng điều khiển theo giá trị đã 
đặt. 
Thường dùng các phần tử cơ điện, điện từ, khí nén hoặc thủy lực... 
- Đối tượng điều khiển : là những đối tượng có thông số cần phải điều 
chỉnh để sự làm việc của nó thỏa mãn yêu cầu đã định. Đối tượng 
điều khiển có thể là một đơn vị nguyên công hoặc một hệ thống sản 
suất. 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 4
§2. Phân Loại Phần Tử Tự Động 
Phần tử tự động có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Dưới 
đây là một vài cách phân loại 
1. Theo quan điểm năng lượng : 
Coi phần tử tự động như một phần tử biến đổi năng lượng chia ra 2 loại : 
- Loại 1 : Năng lượng đầu ra y ; x đượng lượng vào 
y được chuyển đổi từ x 
 Hình 1 
Với phần tử tự động, nếu công suất năng lượng ra nhỏ hơn công suất năng 
lượng đầu vào thì phần tử này là phần tử tử thụ động. 
 - Loại 2 : z là nguồn phụ hay nguồn nuôi 
 Hình 2 
Năng lượng z có tác dụng điều chế quá trình biến đổi năng lượng từ x→y. 
Phần tử này là phần tử hoạt tính (tích cực). Năng lượng đầu ra lớn hơn năng 
lượng đầu vào. 
2. Theo tính chất của đối tượng đầu ra, vào : gồm cơ – điện, điện – từ 
3. Theo chức năng làm việc 
- Phần tử cảm biến (sensor) dùng để biến đổi các đại lượng từ dạng này 
sang dạng khác. Thường từ đại lượng không điện sang đại lượng 
điện, thường nằm ở hệ thống đo lường kiểm tra. 
- Các phần tử khuếch đại : tăng cường tín hiệu, với một sự biến thiên 
nhỏ của tín hiệu đầu vào sẽ dẫn đến sự biến thiên của tín hiệu ra. 
Quan hệ hai đại lượng thể hiện qua đặc tính vào – ra. 
- Các phần tử rơle : là các phần tử có mối quan hệ giữa đại lượng vào – 
ra theo dạng đặc tính rơle. Các phần tử rơle có thể tác động hoặc 
không tác động. 
PTTDx y
PTTDx y
z
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 5
 Hình 3 
- Phần tử ổn định : phần tử tự động điều chỉnh một thông số nào đó ở 
trị số không đổi lưu đương lượng đầu vào thay đổi trong phạm vi nhất 
định 
- Phần tử biến đổi : dùng để biến đổi các tín hiệu từ dạng này sang 
dạng khác nhằm tạo điều kiện thuận lợi và tăng độ chính xác cho sự 
làm việc khác, cho các phần tử khác trong hệ thống. 
- Phần tử chấp hành : là các phần tử dùng để tác động trực tiếp lên các 
đối tượng điều khiển để điều chỉnh các thông số và trạng thái của đối 
tượng theo yêu cầu đã định. 
4. Theo nguyên lý : chia làm 4 nhóm chính 
- Các phần tử điện cơ 
- Các phần tử nhiệt 
- Các phẩn tử sắt từ 
- Các phần tử bán dẫn và vi mạch 
xnh xtđ 
ymin 
ymax 
y (ra) 
X 
(vào) 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 6
§3. Các Đặc Tính Cơ Bản Và Các Thông Số 
Của Phần Tử Tự Động 
1. Hệ số biến đổi : 
- Hệ số biến đổi là tỉ số giữa đương lượng đầu ra và đương lượng đầu 
vào hay là tỉ số giữa sự biến thiên đương lượng đầu ra ∆y và sự biến thiên 
đương lượng đầu vào ∆x. 
x
yK = hoặc 
dx
dy
x
y'K ≈∆
∆= 
Chú ý : 
+ giá trị K,K’ phụ thuộc đặc tính vào ra của phần tử y = f(x) 
+ Với phần tử tuyến tính thì K, K’ là const . Còn với phần tử phi tuyến 
thì K, K’ là hàm số. 
+ K, K’ là một đại lượng vật lý có đơn vị đo. Còn ở giá trị tương đối thì 
nó không có đơn vị. 
+ Với các phần tử khác nhau thì hệ số biến đổi có những tên gọi khác 
nhau phù hợp với chức năng của phần tử. 
2. Sai số : 
Sai số là sự thay đổi của đương lượng ra khi đương lượng vào không thay 
đổi. Sai số có nhiều nguyên nhân : 
- Chủ quan : do tự phần tử gây nên. 
- Khách quan : do các đối tượng bên ngoài tác động. 
Có 3 loại sai số : 
- Sai số tuyệt đối : ∆y = y’ – y 
- Sai số tương đối : %100.
y
y%a ∆= 
- Sai số qui đổi : %100.
y
y%b
max
∆= 
3. Ngưỡng độ nhạy : 
Ngưỡng nhạy là sự thay đổi giá trị tối thiểu của đương lượng đầu vào mà 
không gây ra sự thay đổi của đương lượng đầu ra. 
x
y
x1 
x2 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 7
 hình1 
 x1, x2 : ngưỡng độ nhạy 
4. Phản hồi : 
- Tác dụng : dùng để tăng cường tín hiệu (hệ số khuếch đại) hoặc tăng 
tính ổn định. 
 Hình 2 
- Có 2 loại phản hồi : 
+ phản hồi dương là phản hồi tín hiệu tác dụng cùng chiều x 
+ phản hồi âm là phản hồi tín hiệu tác dụng ngược chiều x 
Hệ số phản hồi β : nếu β = 0 thì y = k.x 
 nếu β ≠ 0 thì β±=→β±= 1
kk
1
kxy ph 
HSBD 
Hệ số 
phản hồi β
x y
xph 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 8
Phần 1 
CÁC BỘ CẢM BIẾN 
Chương 1 – KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CẢM BIẾN 
 Trong các hệ thống điều khiển và đo lường, mọi quá trình dều được đặc 
trưng bởi các biến trạng thái, thường là các đại lượng không điện. Để đo đạc 
và theo dõi sự biến thiên này ta phải dùng các bộ cảm biến. 
§1 . Địmh Nghĩa Và Phân Loại 
1. Định nghĩa : 
Cảm biến là các thiết bị cảm nhận và đáp ứng với các tín hiệu và kích thích 
- Trong mô hình mạch : các bộ cảm biến là mô hình mạng hai cửa 
 Hình 1 
 x – biến trạng thái cần đo 
 y – đáp ứng 
y = f(x) 
2. Phân Loại : 
a. Theo nguyên lý chuyển đổi : nhiệt điện, quang điện, cơ điện 
b. Theo dạng kích thích : âm thanh, tần số 
c. Theo chức năng : độ nhạy, độ chính xác, độ trễ 
d. Theo phạm vi sử dụng : trong công nghiệp, nông nghiệp, nghiên cứu 
e. Theo thông số mô hình mạch thay thế ( 2 loại) 
- Cảm biến tích cực (bộ cảm biến có nguồn) có thể coi là nguồn dòng 
hoặc nguồn áp 
- Cảm biến thụ động (không nguồn ) được đặc trưng bởi các thông số 
L, R, C, M và số có thể tuyến tính và không tuyến tính . 
§2. Các Đặc Trưng Cơ Bản Của Bộ Cảm Biến 
 Quan hệ giữa kích thích và đáp ứng của cảm biến được đặc trưng bằng 
nhiều đại lượng cơ bản. 
Bộ CB 
x y 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 9
1. Hàm truyền : là quan hệ giữa đáp ứng và kích thích có thể được cho 
dưới dạng bảng hoặc biểu thức toán học 
- Tuyến tính : y = a + bx với b – độ nhạy ; a – khi x = 0 
- Dạng ln(a) : y = 1 + b.lnx 
- Dạng mũ : kxe.ay = với k = const 
- Dạng lũy thừa : y = a0 + a1.xk 
2. Độ lớn của tín hiệu vào : 
Độ lớn của tín hiệu vào là giá trị lớn nhất của tín hiệu vào mà sai số của 
cảm biến không vượt quá ngưỡng cho phép. Thường độ lớn của tín hiệu vào 
tính theo dB hoặc theo log 
3. Sai số : 
Sai số là sự sai khác tín hiệu đo lường với giá trị thực của nó. 
Sai số có 4 loại : 
− Sai số tuyệt đối 
− Sai số tương đối 
− Sai số qui đổi 
− Sai số hệ thống là sai số không phụ thuộc vào thời gian và không đổi 
hay thay đổi theo thời gian. Nguyên nhân : 
+ do sai số thiết kế 
+ do xử lý kết quả đo 
+ do dặc tính phần tử 
− Sai số ngẫu nhiên là sai số xuất hiện có độ lớn và chiều không xác định 
do : nhiễu và điều kiện môi trường. 
§3. Các Bộ Cảm Biến Tích Cực Và Thụ Động 
− Bộ cảm biến tích cực (có nguồn) hoạt động như một nguồn áp hoặc 
nguồn dòng và biểu diễn như một mạng hai cửa có nguồn. 
− Bộ cảm biến thụ động (không nguồn) là bộ cảm biến được biểu diễn 
bằng mạng hai của không nguồn có trở kháng phụ thuộc kích thích 
*) Các hiệu ứng vật lý dùng trong các bộ cảm biến tích cực: 
1. Hiệu ứng cảm ứng điện từ : 
- Khi một thanh dẫn chuyển động trong từ trường sẽ xuất hiện trên đó một 
sức điện động tỉ lệ với biến thiên từ thông. Nghĩa là tỉ lệ tốc độ chuyển động 
của thanh dẫn. 
- Ứng dụng : xác định vận tốc chuyển động của vật. 
Cảm ứng là cơ sở lý luận cho các thiết bị điện từ như động cơ điện, máy phát 
điện 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 10
2. Hiệu ứng nhiệt điện (cặp nhiệt) : 
- Hiệu ứng nhiệt điện là hiện tượng xảy ra khi 2 dây dẫn có bản chất hóa 
học khác nhau được hàn kín, sẽ xuất hiện một sức điện động tỉ lệ với nhiệt độ 
mối hàn 
 Hình 2 
- Hiệu ứng này thường được sử dụng để đo nhiệt độ. 
- Ngược lại khi cho dòng điện chạy từ chất có bản chất hóa học khác nhau 
sẽ tạo ra những chênh lệch nhiệt độ. 
3. Hiệu ứng hỏa điện : 
- Một số tinh thể được gọi là tinh thể hóa điện có tính chất phân cực điện 
tự phát phụ thuộc nhiệt độ, số lượng điện tích trái dấu phụ thuộc sự phân cực 
điện. 
 Hình 3 
- Thường dùng để đo thông lượng bức xạ quang. 
4. Hiệu ứng áp điện : 
- Khi tác động ứng suất cơ lên bề mặt của vật liệu áp điện (thạch anh, 
muối xec-nhét) thì làm vật liệu đó biến dạng và xuất hiện các điện tích bằng 
nhau và trái dấu. Thông qua điện áp đó xác định được lực F tác dụng. 
φ
u φ 
mV
T 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 11
 Hình 4 
5. Hiệu ứng quang điện : 
- Có nhiều dạng biến đổi khác nhau nhưng cùng chung bản chất, đó là việc 
giải phóng các hạt dẫn tự do trong vật liệu dưới tác dụng bức xạ quang. 
- Sử dụng để chế tạo các cảm biến quang. 
6. Hiệu ứng quang điện từ : 
 Hình 6.1 
 - Khi tác động một từ trường vuông góc bức xạ ánh sáng. Trong vật liệu bán 
dẫn được chiếu sáng, sẽ xuất hiện một hiệu điện thế theo phương vuông góc 
với từ trường. 
φ
A
I
Ut
I φ 
u f 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 12
 Hình 6.2 
 - Dùng trong các bộ cảm biến đo các đại lượng quang biến đổi tín hiệu 
quang thành tín hiệu điện. 
7. Hiệu ứng Hall 
- Trong vật liệu bán dẫn có các dòng I chạy qua đặt trong từ trường B có 
phương tạo thành góc θ với I, sẽ xuất hiện điện áp UH theo hướng vuông góc 
với mặt phằng (B, I). 
UH = k.B.I.sin θ 
 k - hệ số phụ thuộc vật liệu và kích thước mẫu 
 Hình 7 
I
Ut 
+ - 
B
B 
I
R 
a φ 
Ut 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 13
§4. Mạch Giao Diện Của Các Bộ Cảm Biến 
1. Các đặc tính đầu vào của các mạch giao diện : 
- Đáp ứng các bộ cảm biến thường là biến phù hợp với tải về điện áp, công 
suất Vì vậy cần có mạch giao diện giữa các bộ cảm biến với tải. Ngoài ra 
để phối hợp với đầu ra của bộ cảm biến và đầu vào hệ thống xử lý dữ liệu ta 
phải sử dụng mạch giao diện. Mạch giao diện có tác dụng chuẩn hóa tín hiệu 
đo lường. 
- Tổng trở vào mạch giao diện : 
.
.
I
UZ = (nhìn từ cửa vào của mạch giao diện) 
- Mạch giao diện được xây dựng trên cơ sở sử dụng các bộ khuếch đại 
thuật toán. Đó là các bộ khuếch đại một chiều có hệ số khuếch đại rất lớn và 
tổng trở vào rất lớn. 
2. Đặc điểm các bộ khuếch đại thuật toán : 
 Hình 1 
Ura = Ao.Uvào 
- 2 đầu vào : đảo hoặc không đảo 
- Rv rất lớn 
- Rra rất nhỏ 
- Uv rất nhỏ 
- Dải tần làm việc rất nhỏ 
3. Bộ khuếch đại đo lường : 
- Tác dụng : dùng tăng cường tín hiệu đo gồm 2 đầu vào và 1 đầu ra. 
Uvào 
+ 
- Ura 
Bộ cảm 
 biến 
Mạch giao 
 diện
Tải 
KT 
tín hiệu đo 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 14
 Hình 2 
U.A)UU(AUra ∆=−= −+ 
2
3
a R
R.
R
R21A ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ += : hệ số khuếch đại 
4. Mạch khử điện áp lệch : 
- Điện áp lệch điện áp bên trong tạo ra điện áp phân cực ở đầu vào của 
khuếch đại thuật toán. Do đó được biến đổi ở đầu ra gây sai số. 
 Hình 3 
- Để chỉnh Ulệch ta điều chỉnh điện trở R3, khi Uv thì Ur = 0 ( 2 đầu nối đất) 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 15
5. Mạch lặp điện áp : 
- Có bộ khuếch đại thuật toán được sử dụng làm bộ lặp lại điện áp chính 
xác. Để làm việc này bộ khuếch đại thuật toán phải làm việc ở chế độ không 
đảo, k =1. 
- Chức năng : làm biến đổi điện trở đầu vào. Do đó mạch này thường được 
dùng để ghép nối giữa hai khâu. 
 Hình 4 
6. Nguồn điện áp chính xác : 
- Để chuẩn các dụng cụ đo ta phải sử dụng điện áp chuẩn. Người ta phải 
dùng pin weston đó là pin mẫu tạo điện áp chính xác U = 0,018 V. Do ảnh 
hưởng điện trở trong pin gây ra sự không chính xác. Do đó ta dùng sơ đồ như 
sau : 
 Hình 5 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 16
Sơ đồ này là sự kết hợp 2 sơ đồ khử điện áp lệch và lặp lại điện áp. 
7. Mạch cầu : 
 Hình 7 
 Khi cầu cân bằng Va = Vb : R1.R4 = R2.R3 . Lúc này độ nhạy của cầu là 
lớn nhất. 
 Khi R1 >>R2 hoặc ngược lại thì điện áp trên cầu giảm. Khi đó độ nhạy 
của cầu bị ảnh hưởng. 
)R1.(RR 4 ∆+= 
R
U.
b1
K
2+=α với 2
1
R
RK = ( độ nhạy ) 
8. Bù nhiệt độ của cầu điện trở : 
- Do ảnh hưởng của nhiệt độ : điện trở R biến thiên. Điện áp ra của cầu 
biến thiên và gây sai số. Vì vậy ta phải bù nhiệt độ của cầu điện trở. 
- Các phương pháp bù nhiệt độ : 
+ Sử dụng nhiệt điện trở (hình a) 
+ Sử dụng điện trở cố định (hình b) 
+ Sử dụng nguồn áp khống chế theo nhiệt độ (nguồn dòng) 
+ Sử dụng 4 điện trở nhiệt. 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 17
 Hình 8a Hình 8b 
 Hình8c 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 18
Chương 2 – CÁC BỘ CẢM BIẾN 
§1. Cảm Biến Quang Điện 
 Cảm biến quang điện là các linh kiện quang điện biến đổi trạng thái điện 
khi có ánh sáng thích hợp tác động vào bề mặt của nó. 
 Tín hiệu vào là ánh sáng, tín hiệu ra tín hiệu điện. 
1. Tính chất cơ bản của ánh sáng : 
- Ánh sáng có 2 tính chất cơ bản là tính sóng và tính hạt. 
- Dạng sóng của ánh sáng là sóng điện từ được lan truyền trong chân 
 ... g më cña r¬le. 
- theo nguyªn lý bé phËn c¶m biÕn nhiÖt trong r¬le chia r¬le thµnh c¸c lo¹i : 
+R¬le nhiÖt kim lo¹i kÐp 
+R¬le nhiÖt chÊt láng . 
+R¬le nhiÖt chÊt khÝ . 
+ R¬le nhiÖt ngÉu nhiÖt 
+ R¬le nhiÖt nhiÖt ®iÖn trë . 
I)R¬le kim lo¹i kÐp 
-Dùa vµo sù biÕn ®æi kÝch th−íc kim lo¹i khi nhiÖt ®é t¨ng . 
-mét thanh kim lo¹i cã h»ng sè gi·n në nhiÖt 2 , ë nhiÖt ®é θ1 dµi l1 
Khi ®èt nãng ë nhiÖt ®é θ2 lµm dµi thªm ∆l=∆l1α(θ2-θ1) 
NÕu ta h¹n chÕ sù gi·n në nµy th× thanh kim lo¹i t¸c dông lªn vËtcÇn mét lùc 
,t¸c dông lùc nµy ®Ó ®ãng më r¬le. 
- Ph©n lo¹i : 
+R¬le nhiÖt b¶o vÖ 
+R¬le nhiÖt ®iÒu chØnh nhiÖt ®é . 
1)R¬le nhiÖt b¶o vÖ 
a) t¸c dông : 
dïng ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i cho thiÕt bÞ ®iÖn . Nã th−êng ®−îc l¾p cïng aptomat 
vµ khëi ®éng tõ . 
c) cÊu t¹o 
d) do tÝn hiÖu vµo lµ nhiÖt ®Çu ra lµ lùc nªn sö dông phÇn tö nh¹y c¶m 
nhiÖt lµ mét tÊm kim lo¹i kÐp .gåm hai kim lo¹i cã α kh¸c nhau nªn 
®−îc ghÐp chÆt víi nhau b»ng ph−¬ng ph¸p c¸n nãng . TÊn kim lo¹i cã 
α nhá gäi lµ tÊm bÞ ®éng .cè ®Þnh mét ®Çu tÊm kim lo¹i kÐp vµ ®èt 
nãng th× tÊm kim lo¹i kÐp bÞ uèn cong vÒ α2 vµ dÞch chuyÓn mét ®o¹n 
f0 
 ( )0 1 23 .4
lf τα α= − ∆ 
L: chiÒu dµi tÊm kim lo¹i kÐp. 
∆: bÒ dµy cña tÊm kim lo¹i kÐp . 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 64
 τ = θ2-θ1 
NÕu dïng vËt c¶n chÆn l¹i ë ®Çu tù do x¸c lËp lùc . 
 20 1
3 . .( )
16
b EF
l
τα α= − ∆ 
 b: bÒ réng tÊm kim lo¹i kÐp . 
 1 2
2
E EE −= momen ®µn håi trung b×nh . 
 α1: hÖ sè ®µn håi cña Ni, Cr, ,hîp kim. 
 α2: hÖ sè ®µn håi cña thÐp Inva. 
§Þnh tÝnh b¶o vÖ R¬le nhiÖt lµ ®Æc tÝnh Ampe-gi©y 
-§Ó so s¸nh r¬le víi nhau dïng t=f(KI) 
 tdI
dm
IK
I
= 
*c¸c ph−¬ng ph¸p ®èt nãng tÊm kim lo¹i kÐp 
+ §èt nãng trùc tiÕp : dßng ®iÖn chÝnh ®i qua thiÕt bÞ ®ång thêi ®i qua ®èt 
nãng trùc tiÕp tÊm kim lo¹i kÐp . 
§Æc ®iÓm : 
 ®é chÝnh x¸c cao . 
 H»ng sè thêi gian nhá nh−ng khã chÕ t¹o . 
+§èt nãng gi¸n tiÕp : dßng ®iÖn ®i qua thiÕt bÞ ®−îc ®i qua mét ®iÖn trë vµ ®èt 
nãng lªn ngoµi tÊm kim lo¹i kÐp . 
§Æc ®iÓm : 
 HÖ sè thêi gian lín . 
 ®é chÝnh x¸c kh«ng cao . 
 DÔ chÕ t¹o 
§èt nãng kÕt hîp : kÕt hîp trùc tiÕp vµ gian tiÕp . 
0 
t 
iI d0 
bvqn
RLN
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 65
§Æc ®iÓm : 
 ®é chÝnh x¸c cao . 
 HÖ sè thêi gian bÐ. 
- th«ng th−êng mçi r¬le nhiÖt cã mét tÊm kim lo¹i kÐp vµ phÇn tö ®èt 
nãng .Riªng r¬le nhiÖt l¾p trong aptomat vµ khëi ®éng tõ th× cã hai hoÆc 
ba tÊm kim lo¹i thÐp . Mçi tÊm ®−îc m¾c trong mét pha cña m¹ch ®iÖn 
c¸c tÊm kim lo¹i kÐp cïng t¸c ®éng lªn mét hÖ thèng truyÒn ®éng cã 
®ãng më t¸c ®éng . Víi r¬le nhiÖt b¶o vÖ , sau khi ta ®ãng nã kh«ng tù 
trë vÒ . Muèn ®−a r¬le trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu ta ph¶i t¸c ®éng vµo nót 
phôc håi cña r¬le v× r¬le nhiÖt th−êng lµ tiÕp ®iÓm th−êng ®ãng , ph¶i 
cã nót phôc håi ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho thiÕt bÞ . Khi ch−a kh¾c phôc 
kÞp sù cè . 
- S¬ ®å (vÒ mét pha , mét tiÕp ®iÓm ). 
1) nót phôc håi 
2) tiÕp ®Øªm . 
3) 
4) PhÇn tö ®èt nãng 
5) Gi¸ ®ì 
Khi I=Iqt tÊm kim lo¹i thÐp cong nªn F0=Fplùc r¬le t¸c ®éng tiÕp ®iÓm r¬le 
më nªn r¬le ng¾t . 
Sau khi kh¾c phôc sù cè xong , muèn ®−a r¬le trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu Ên nót 
phôc håi . 
Chó ý : kh«ng nªn hµn tiÕp ®iÓm ®éng trùc tiÕp vµo tÊm kim lo¹i kÐp . 
™ C¸ch chän r¬le nhiÖt b¶o vÖ . 
- dßng ®iÖn I®m cña r¬le nhiÖt = I®m thiÕt bÞ b¶o vÖ . 
- ®Æc tÝnh b¶o vÖ r¬le nhiÖt gÇn trïng víi ®Þnh tÝnh cña t¶i thiÕt bÞ cÇn b¶o 
vÖ . 
I b»ng kho¶ng (1,2÷1,5) I®m thêi gian t¸c ®éng r¬le nhiÖt =20 gi©y . 
KI b»ng t¸m th× thêi gian t¸c ®éng kho¶ng 1÷5 gi©y . 
KI kho¶ng (2,5÷3) th× thêi gian t¸c ®éng 30 gi©y . 
θlvkho¶ng (90÷150)0 C . 
2) R¬le nhiÖt ®iÒu chØnh nhiÖt ®é . 
a) t¸c dông : dïng ®Ó duy tr× nhiÖt ®é thiÕt bÞ ë mét trÞ sè kh«ng ®æi . §Ó 
lµm ®−îc ®iÒu nµy th× r¬le nhiÖt lµm viÖc cã tù trë vÒ khi cã nhiÖt ®é thiÕt 
bÞ ®¹t tíi nhiÖt ®é t¸c ®éng , r¬le nhiÖt sÏ t¸c ®éng vµ ng¾t kh«ng cÊp n¨ng 
l−îng cho thiÕt bÞ lµm cho nhiÖt ®é thiÕt bÞ gi¶m ®Õn nhiÖt ®é θ ®ãng th× 
r¬le nhiÖt l¹i ®ãng trë l¹i lµm cho nhiÖt ®é l¹i t¨ng lªn khi nhiÖt ®é b»ng 
nhiÖt ®é t¸c ®éng th× r¬le nhiÖt l¹i t¸c ®éng do ®ã nhiÖt ®é cña thiÕt bÞ ®ù¬c 
tù ®éng duy tr× ë quanh gi¸ trÞ nhiÖt ®é mµ ta ®· ®Æt . 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 66
 §7: R¬le kü thuËt sè (R¬le sè ) 
Lµ r¬le mµ viÖc xö lý c¸c tÝn hiÖu lµm viÖc trªn c¸c bé phËn chøc n¨ng cña 
r¬le ®−îc thùc hiÖn b»ng kÜ thuËt sè . 
®ù¬c x¸c ®Þnh chñ yÕu lµ c¸c vi m¹ch sè vµ c¸c linh kiÖn b¸n dÉn . 
- ph©n lo¹i : 
 theo chøc n¨ng th× cã hai lo¹i : 
• r¬le b¶o vÖ 
• r¬le ®iÒu khiÓn 
 theo kh¶ n¨ng xö lý th× cã hai lo¹i : 
¾ R¬le cã bé vi xö lý . 
¾ R¬le kh«ng cã bé vi xö lý . 
 Theo ®¹i l−îng vµo : 
™ Cã mét ®¹i l−îng vµo lµ(I,U,) 
™ Cã nhiÒu ®¹i l−îng vµo . 
−u ®iÓm : 
+_®é tin cËy cao . 
+ h¹n chÕ ®−îc sù ¶nh h−ëng cña tÝn hiÖu nhiÒu ®Õn sù lµm viÖc cña r¬le 
. 
+c«ng suÊt tiªu thô cña r¬le nhá cho nªn ®iÒu kiÖn to¶ nhiÖt dÔ dµng v× 
vËy c¸c th«ng sè ®Æc tÝnh cña r¬le nhiÖt lµ æn ®Þnh . 
+do kh«ng cã chuyÓn ®éng c¬ nªn thêi gian t¸c ®éng cña r¬le nhiÖt 
nhanh . 
+ ®é chÝnh x¸c cao , cã thÓ ®iÒu chØnh ®Æt th«ng sè lµm viÖc cña r¬le s¸t 
víi kh¶ n¨ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ ®−îc b¶o vÖ . 
+R¬le sè cã kÝch th−íc träng l−îng nhá rÊt gän nhÑ . 
+ c¸c th«ng sè b¶o vÖ vµ lµm viÖc c¶u r¬le ®−îc biÓu thÞ râ rµng vµ ®Çy 
®ñ . §ång thêi nã cã thÓ ghi nhí vµ l−u tr÷ sè liÖu , t×nh tr¹ng 
lµm viÖc cña d÷ liÖu do ®ã thuËn tiÖn cho ng−êi sö dông . 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 67
+_cã thÓ kÕt nèi víi m¸y tÝnh ®Ó sö dông c¸c ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm lµm 
cho c¸c chøc n¨ng cña nã cµng ®a d¹ng h¬n . 
→ §©y lµ lo¹i r¬le hiÖn ®¹i nhÊt . 
- Nh−îc ®iÓm : 
+ ®ßi hái ng−êi sö dông ph¶i cã tr×nh ®é cao . 
+C«ng t¸c dù phßng khã . 
+ gi¸ thµnh ®Çu t− lín . 
+chÊt l−îng lµm viÖc bÞ ¶nh h−ëng nhiÒu bëi m«i tr−êng . 
-S¬ ®å khæi r¬le sè: 
-khèi ®Çu vµo : r¬le so cã hai ®Çu vµo :sè t−¬ng tù ë ®Çu vµo t−¬ng tù tÝn hiÖu 
vµo tõ c¸c ph©n tö ®o l−êng ®−a tíi . C¸c tÝn hiÖu nµy sÏ ®−îc biÕn ®æi ®Ó phï 
hîp víi ®Çu vµo cña bé phËn chuyÓn ®æi tÝn hiÖu A/D. 
- §Çu vµo tÝn hiÖu sè : tÝn hiÖu ®−a th¼ng vµo vi xö lÝ mµ kh«ng qua xö lý 
- Khèi vi xö lý : chøc n¨ng ghi nhí néi dung c¸c th«ng sè vµ ch−¬ng tr×nh lµm 
viÖc cña r¬le . Nã thùc hiÖn c¸i thao t¸c tÝnh to¸n so s¸nh c¸c tÝn hiÖu vµo víi 
néi dung ®· ®−îc nhí ,tuú theo tÝn hiÖu nµy mµ nã nã sÏ ph¸t tÝn hiÖu ë ®Çu ra 
cña r¬le vµ hiÓn thÞ trªn bé giao diÖn sè l−îng phÇn tö logic cµng nhiÒu th× 
n¨ng lùc lµm viÖc cña r¬le cµng lín vµ ph¹m vi sö dông cµng réng –khèi ®Çu 
ra : lµ n¬i chuyÓn tÝn hiÖu ph¸t ra cña r¬le ®Õn c¸c thiÕt bÞ chÊp hµnh phÝa sau 
– khèi nµy th−êng dïng c¸c phÇn tö ®ãng c¾t b¸n dÉn hoÆc c¸c r¬le ®iÖn tõ 
c«ng suÊt nhá . 
Đầu 
vào 
Tương
Bộ 
biến 
Đổi
A/D RAM Đầu ra
Interger PC
Đầu 
vào 
TH tương tự 
Tín hiệu số 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 68
--Khèi giao diÖn : sö dông bµn phÝm hoÆc nót Ên ®Ó ng−êi sö dông r¬le thao 
t¸c c¸c viÖc ®iÒu chØnh th«ng sè vµ néi dung ch−¬ng tr×nh lµm cña r¬le . §©y 
lµ n¬i nèi ®Ó ng−êi vµ ph−¬ng tiÖn trao ®æi th«ng tin . 
- Khèi nguån : cã nhiÖm vô cung cÊp nguån lµm viÖc ®Ó cho c¸c bé phËn r¬le 
lµm viÖc b×nh th−êng vµ æn ®Þnh nguån cÊp . 
R¬le dßng cùc ®¹i (digital overloadrelay) 
-§−îc cÊu t¹o trªn thèng sè sö dông vi xö lý vµ nam ch©m vÜnh cöu . 
T¸c dông : 
+dïng b¶o vÖ qóa dßng . 
+b¶o vÖ kh«ng ®èi xøng pha (lÖch pha ). 
+b¶o vÖ mÊt pha . 
+b¶o vÖ ng−îc thø tù pha . 
+ b¶o vÖ kÑt roto. 
-®Çu vµo cã ba m¸y biÕn dßng øng víi ba pha . 
-chØ thÞ cña r¬le : 
+trÞ sè dßng qu¸ t¶i c¸c pha . 
+thêi gian c¾t vµ thêi gian trÔ cña r¬le . 
+nguyªn nh©n r¬le t¸c ®éng . 
-th«ng sè kÜ thËt : 
+®iÖn ¸p nguån cÊp : 24V,85V,220V,250V,,f=60÷50 Hz ,AC ,DC. 
I®mkho¶ng 1÷600 A 
TiÕp ®iÓm r¬le gåm :c«ng t¾c , ®iÖn trë kho¶ng mét «m , dßng ®iÖn ®Þnh møc 
kho¶ng ba ampe. 
 Ch−¬ng 4: c¸c bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu 
 §1: kh¸i niÖm chung 
-c¸c bé phËn æn ®Þnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu lµ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tù ®éng duy tr× 
®iÖn ¸p xoay chiÒu ë ®Çu ra kh«ng biÕn ®æi khi ®iÖn ¸p ®Çu vµo biÕn ®æi trong 
ph¹m vi nhÊt ®Þnh . 
Ur kh«ng ®æi theo thêi gian vµ b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc . 
-dïng c¸c bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p víi nhiÒu nguyªn lý kh¸c nhau chØnh l−u bé æn 
®Þnh ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng hÖ sè æn ®Þnh. 
 .
.
v
od
v r
Ur Uk
U U
∆= ∆ 
Khi Uv b»ng Ur b»ng U®m th× od
v
Urk
U
∆= ∆ 
Khi hÖ sè æn ®Þnh cµng nhá th× chØnh l−u æn ®Þnh cµng cao . 
-ngoµi ta chÊt l−îng æn ®Þnh cña bé æn ®Þnh ®¸nh gi¸ qua ®é më cña d¹ng 
sãng ®iÖn ¸p ra khi ®iÖn ¸p ®µu vµo h×nh sin . 
Do thµnh phÇn sãng bËc cao lµm cho ®iÖn ¸p mÐo . 
- Ph©n lo¹i : theo nguyªn lý æn ®Þnh gåm hai lo¹i: 
+ æn ®Þnh kiÓu th«ng sè (1). 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 68
--Khèi giao diÖn : sö dông bµn phÝm hoÆc nót Ên ®Ó ng−êi sö dông r¬le thao 
t¸c c¸c viÖc ®iÒu chØnh th«ng sè vµ néi dung ch−¬ng tr×nh lµm cña r¬le . §©y 
lµ n¬i nèi ®Ó ng−êi vµ ph−¬ng tiÖn trao ®æi th«ng tin . 
- Khèi nguån : cã nhiÖm vô cung cÊp nguån lµm viÖc ®Ó cho c¸c bé phËn r¬le 
lµm viÖc b×nh th−êng vµ æn ®Þnh nguån cÊp . 
R¬le dßng cùc ®¹i (digital overloadrelay) 
-§−îc cÊu t¹o trªn thèng sè sö dông vi xö lý vµ nam ch©m vÜnh cöu . 
T¸c dông : 
+dïng b¶o vÖ qóa dßng . 
+b¶o vÖ kh«ng ®èi xøng pha (lÖch pha ). 
+b¶o vÖ mÊt pha . 
+b¶o vÖ ng−îc thø tù pha . 
+ b¶o vÖ kÑt roto. 
-®Çu vµo cã ba m¸y biÕn dßng øng víi ba pha . 
-chØ thÞ cña r¬le : 
+trÞ sè dßng qu¸ t¶i c¸c pha . 
+thêi gian c¾t vµ thêi gian trÔ cña r¬le . 
+nguyªn nh©n r¬le t¸c ®éng . 
-th«ng sè kÜ thËt : 
+®iÖn ¸p nguån cÊp : 24V,85V,220V,250V,,f=60÷50 Hz ,AC ,DC. 
I®mkho¶ng 1÷600 A 
TiÕp ®iÓm r¬le gåm :c«ng t¾c , ®iÖn trë kho¶ng mét «m , dßng ®iÖn ®Þnh møc 
kho¶ng ba ampe. 
 Ch−¬ng 4: c¸c bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu 
 §1: kh¸i niÖm chung 
-c¸c bé phËn æn ®Þnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu lµ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tù ®éng duy tr× 
®iÖn ¸p xoay chiÒu ë ®Çu ra kh«ng biÕn ®æi khi ®iÖn ¸p ®Çu vµo biÕn ®æi trong 
ph¹m vi nhÊt ®Þnh . 
Ur kh«ng ®æi theo thêi gian vµ b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc . 
-dïng c¸c bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p víi nhiÒu nguyªn lý kh¸c nhau chØnh l−u bé æn 
®Þnh ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng hÖ sè æn ®Þnh. 
 .
.
v
od
v r
Ur Uk
U U
∆= ∆ 
Khi Uv b»ng Ur b»ng U®m th× od
v
Urk
U
∆= ∆ 
Khi hÖ sè æn ®Þnh cµng nhá th× chØnh l−u æn ®Þnh cµng cao . 
-ngoµi ta chÊt l−îng æn ®Þnh cña bé æn ®Þnh ®¸nh gi¸ qua ®é më cña d¹ng 
sãng ®iÖn ¸p ra khi ®iÖn ¸p ®µu vµo h×nh sin . 
Do thµnh phÇn sãng bËc cao lµm cho ®iÖn ¸p mÐo . 
- Ph©n lo¹i : theo nguyªn lý æn ®Þnh gåm hai lo¹i: 
+ æn ®Þnh kiÓu th«ng sè (1). 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 69
+æn ®Þnh kiÓu bï(2). 
KiÓu (1): gåm mét tæng trë tuyÕn tÝnh nèi víi tæng phi tuyÕn tÝnh theo mét 
s¬ ®å phï hîp ®Ó sao cho ®iÖn ¸p ra biÕn ®æi cña nã phô thuéc vµo phÇn tö 
phi tuyÕn .§©y lµ bé æn ®Þnh kiÓu hë kh«ng sö dông m¹ch ph¶n håi . 
KiÓu (2) : lµ æn ¸p mµ ®iÖn ¸p ra ®−îc so s¸nh mét ®iÖn ¸p chuÈn vµ cho ra 
tÝn hiÖu so s¸nh lµ hiÖu cña hai ®iÖn ¸p . tÝn hiÖu nµy sÏ ®iÒu khiÓn bé phËn 
chÊp hµnh cña bé æn ®Þnh ®Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra ®¹t gi¸ trÞ sè cÇn thiÕt 
cho ®Õn khi tÝn hiÖu so s¸nh b»ng kh«ng . trong bé æn ¸p cã sö dông m¹ch 
ph¶n håi .§©y lµ bé æn ®Þnh kiÓu kÝn . 
 §2: æn ¸p s¾t tõ 
1) æn ¸p s¾t tõ . 
cÊu t¹o gåm mét cuén kh¸ng tuyÕn tÝnh ®−îc nèi víi mét cuén 
kh¸ng b·o hoµ , cuén kh¸ng phi tuyÕn ®iÖn ¸p ®−îc lÊy trªn cuén 
kh¸ng phi tuyÕn . 
+ khi B< Bbh – tuyến tính. 
 + khi B=Bbh – bão hòa 
Ta có : Uv= U1+ U2. 
Đồ thị V-A: 
u v u2
L2
L 1 
u 1 
B
H 0
Bbh
w1
w1 w2
uv
ur
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 70
• NhËn xÐt : 
 khi ®iÖn ¸p vµo biÕn ®æi nhiÒu øng víi ∆Uv lín th× ®iÖn ¸p ra t¨ng Ýt 
øng víi ∆Ur nhá . Do ®ã ®iÖn ¸p ∆Ur t−¬ng ®èi æn ®Þnh . 
 Do cuén kh¸ng lµm viÖc ë chÕ ®é b·o hoµ nªn dßng kh«ng t¶i lín 
ph¹m vi ®iÒu chØnh dßng ®iÖn nhá . 
 Uv min ph¶i lín h¬n ®iÖn ¸p b·o hoµ cuén kh¸ng. 
 Ur lÊy trªn phÇn tö b·o hoµ nªn d¹ng sãng kh«ng sin . ®iÖn ¸p ra 
nhá h¬n ®iÖn ¸p vµo. 
Nªn ®Ó n©ng cao chÊt l−îng æn ®Þnh ®iÖn ¸p gi¶m ®Õn møc nhá nhÊt 
ng−êi ta cuèn trªn lâi cuén tuyÕn tÝnh mét cuén d©y phï hîp vµ ®Êu 
ng−îc cùc tÝnh víi cuén b·o hoµ . 
Ur =U2-Ub = U2 1
1
bW U
W
− 
Chän Wb /∆Ur lµ nhá nhÊt . 
∆U
IA IB
0
u
I
uv
u2
u1
uv2
uv1
∆I
* *
* 
w 1 w2
wb
u v 
ur
w 1
w 1 w 2
u v
u r
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 71
®Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p Ur tuú ý ta m¾c cuén kh¸ng b·o hoµ theo s¬ ®å 
biÕn ¸p tù ngÉu. 
2) æn ¸p dïng tô phi tuyÕn: 
c2 – tô phi tuyÕn 
c 1 – tuyÕn tÝnh 
dïng s¬ ®å sau : 
3) æn ¸p ®iÖn trë phi tuyÕn 
R1 - ®iÖn trë nhiÖt (f(t)) 
4) æn ¸p dïng ®Ìn cã khÝ 
* *
* 
w 1 w2
wb
u v 
ur
C1
C2
Uv
Ur
Uv
Ur
R1 R2
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 72
§ 3: æn ¸p kiÓu bï 
1) æn ¸p s¾t tõ céng h−ëng cã tô 
- đÓ n©ng cao chÊt l−îng æn ®Þnh vµ më réng ph¹m vi ®iÒu chØnh t¶i cña 
æn ¸p s¾t tõ ng−êi ta m¾c thªm tô ®iÖn song song víi cuén kh¸ng b·o 
hoµ ®Ó t¹o thµnh m¹ch céng h−ëng dßng. 
-®iÖn ¸p ra nhá ®iÖn ¸p céng h−ëng nªn m¹ch mang tÝnh dung . 
- ®iÖn ¸p ra lín h¬n ®iÖn ¸p céng h−ëng mang tÝnh c¶m . 
*Do cã tô ®iÖn nªn quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p t−¬ng ®èi phøc t¹p . 
Khi ®iÖn ¸p ra nhá h¬n ®iÖn ¸p céng h−ëng th× m¹ch mang tÝnh dung 
Khi ®iÖn ¸p ®Çu ra lín h¬n ®iÖn ¸p céng h−ëng th× m¹ch mang tÝnh c¶m . 
Khi ®iÖn ¸p ra b»ng ®iÖn ¸p céng h−ëng th× m¹ch céng h−ëng dßng . 
Do cã tô ®iÖn cho nªn chÊt l−îng æn ®Þnh tèt h¬n. 
Dßng ®Þªn kh«ng t¶i nhá do ®ã ph¹m vi ®iÒu chØnh t¶i lín . 
§Ó gi¶m ®é biÕn thiªn ®iÖn ¸p ra ®Õn møc nhá nhÊt ng−êi ta cuèn thªm cuén 
bï trªn lâi cuén tuyÕn tÝnh vµ ng−îc cùc tÝnh víi cuén b·o hoµ . §Ó gi¶m trÞ sè 
tô ®iÖn ng−êi ta m¾c tô ®iÖn vµo ®iÖn ¸p lín h¬n ®iÖn ¸p ra nhê cuén t¨ng ¸p 
kiÓu tõ ngÉu . §Ó läc thµnh phÇn sãng bËc cao cña ®iÖn ¸p ra . Ta m¾c thªm 
cuén läc . 
u v u2
L2
L 1 
c
I(A)
u
IA I B 
u L1 
u L2 
u v 
u 
I0 
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 73
2) æn ¸p khuyÕch ®¹i tõ . 
lµ æn ¸p mµ nguyªn lý ho¹t ®éng lµm viÖc dùa vµo nguyªn lý khuyÕch ®¹i 
tõ . 
Ur = (Uv – Uk®t)KAT 
Uk®t : ®iÖn ¸p r¬i trªn khuyÕt ®¹i tõ . 
KAT : hÖ sè biÕn ¸p cña biÕn ¸p tù ngÊu aptomat. 
- Nguyªn lý : b»ng c¸ch biÕn ®æi dßng ®iÖn mét chiÒu lµm cho ®−êng kh¸ng 
KhuyÕch ®¹i tõ t−¬ng øng biÕn ®æi nªn ®iÖn ¸p r¬i trªn nã còng biÕn ®æi t−¬ng 
øng lµm cho ®iÖn ¸p ra kh«ng thay ®æi . 
Hai cuén ®iÒu khiÓn W1, W1
’ ®Êu ng−îc cùc tÝnh cuén d©y W1’ nèi ®iÖn trë phi 
tuyÕn . 
®iÖn ¸p ra tù ®éng æn ®Þnh nhê m¹ch ph¶n håi phi tuyÕn nh− h×nh vÏ : 
®iÒu chØnh ®iÖn trë R1, R1’ sao cho khi ®iÖn ¸p ra b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc ra th× ( )1 1,I W ∑ 
- Khi ®iÖn ¸p ra lín h¬n ®Þªn ¸p ra ®Þnh møc th× ( )1 1, 0I W >∑ nªn ®iÖn 
kh¸ng khuyÕch ®¹i t¨ng lªn gÇn b»ng kh«ng . 
- Khi ®ã th× ®iÖn ¸p khuyÕch ®¹i tõ t¨ng lªn lµm cho ®iÖn ¸p ra gi¶m 
b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc . 
wloc
C
u2
u v 
w 1 
L 1 
* 
* * 
* *
R cdw cd
* *
R cdw 1
* *
R cdw' 1
* *w 2
u v 
u 2 AT
ĐH Bách Khoa Hà Nội 
 74
- Khi ®iÖn ¸p ra mµ nhá h¬n ®iÖn ¸p ®Þnh møc th× ( )1 1, 0I W <∑ nªn lµm 
cho ®iÖn kh¸ng khuyÕch ®¹i tõ gi¶m dÇn vµ ®iÖn ¸p khuyÕch ®¹i tõ 
còng gi¶m nªn ®iÖn ¸p ra t¨ng lªn ®Õn khi b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc . 
- Nh−îc ®iÓm : cÊu t¹o phøc t¹p do cã nhiÒu cuén d©y lµm cho träng 
l−îng lín . 
- −u ®iÓm : ®iÖn ¸p h×nh sin dßng ®iÖn t¶i nhá . 
- 3) æn ¸p serr«mtor. 
- Thùc chÊt ®©y lµ mét biÕn ¸p aptomat nh− viÖc tù ®éng duy tr× ®iÖn ¸p 
®Çu ra kh«ng