Báo cáo bài tập lớn thiết kế hệ thống truyền động cuộn thu hồi giấy theo công nghệ trục nổi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Thiết kế hệ thống truyền động cuộn thu hồi giấy theo công nghệ trục Nguyễn Trọng Thiện Nguyễn Văn Thăng Dương Xuân Trường Trần dẫn: Duy LợiNguyễn Trung Dũng Trần Văn Khanh Giảng viên hướng Bộ môn: Khoa: Tăng Tuấn Minh Nguyễn Xuân Thượng Thiết kế môn học truyền động điện tự động Điện – Điện tử Nguyễn Đức Tôn Nguyễn Thành Long Chữ ký GVHD HÀ NỘI, 12/2021 Lời cảm ơn Đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học Giao thông vận tải đưa môn học Truyền độn điện tự động vào trương trình giảng dạy Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên: Thầy Nguyễn Trung Dũng dạy dỗ, truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt thời gian học tập vừa qua Trong thời gian tham gia lớp học Truyền động điện tự động thầy, chúng em có thêm cho nhiều kiến thức bổ ích, tinh thần học tập hiệu quả, nghiêm túc Đây chắn kiến thức quý báu, hành trang để em vững bước sau Tuy nhiên, vốn kiến thức nhiều hạn chế khả tiếp thu thực tế nhiều bỡ ngỡ Mặc dù chúng em cố khó tránh khỏi thiếu sót nhiều chỗ cịn chưa xác báo cáo tập lớn, kính mong thầy xem xét góp ý để tập lớn chúng em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ CÔNG ĐOẠN QUẤN THU HỒI GIẤY .5 1.1 Giới thiệu tổng quan công nghệ sản xuất giấy 1.2 Công đoạn quấn thu hồi giấy CHƯƠNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ 2.2 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC .6 2.2.1 Động .6 2.2.2 Hộp giảm tốc .6 2.2.3 Các thiết bị đóng cắt bảo vệ 2.3 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 2.3.1 Bộ điều khiển .7 2.3.2 Bộ điều chỉnh tốc độ 2.3.3 Thiết bị đo tốc độ .10 2.3.4 Thiết bị đo dòng điện 11 CHƯƠNG XÂY ĐỰNG PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 12 3.1 Lựa chọn hệ truyền động dùng động chiều .12 3.2 Lựa chọn chiến lược điều khiển tốc độ mạch băm xung tần số cao .13 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ .14 4.1 TÍNH TỐN LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ 14 4.2 Thiết kế tính tốn phần điêu khiển .17 4.3 Bộ điều khiển PID cho hệ thống truyền động .18 4.3.1 Xây dựng mạch vòng dòng điện 18 4.3.2 Xây dựng mạch vòng tốc độ 19 4.3.3 Mô MatLab 20 CHƯƠNG LỰA CHỌN THIẾT BỊ 21 5.1 Thiết bị điều khiển PLC .21 5.2 Thiết bị bảo vệ 23 5.3 Máy phát tốc 24 5.4 IGBT 24 5.5 Bộ giảm tốc 25 5.6 Diode cho chỉnh lưu cầu pha .25 5.7 Diode giảm tổn hao 26 CHƯƠNG BẢN VẼ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC 27 Hình 1: Bản vẽ mạch động lực 27 Hình 2: Bản vẽ mạch điều khiển 27 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC TRÊN PHẦN MỀM S7_SIMATIC.28 Tóm tắt nội dung tập lớn Vấn đề cần thực hiện: Tính tốn, xây dựng điều khiển PID cho hệ thống truyền động trục lô cuộn giấy đáp ứng yêu câu toán đồng thời ổn định tốc độ cho động Động : Dc motor Bộ điều khiển: PLC Công cụ sử dụng lập trình PLC: Cơng cụ mơ phỏng: Matlab Simulink CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ CÔNG ĐOẠN QUẤN THU HỒI GIẤY 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY Nguyên liệu để sản xuất giấy thường gỗ tre, nứa Trước đưa vào máy chặt, nguyên liệu rửa bóc vỏ Qua máy chặt, nguyên liệu có kích thước phù hợp đưa qua sân chứa mảnh, sau đưa lên băng chuyền phân phối vào nồi nấu theo tỷ lệ xác định trước Cơng đoạn nấu có chức chuyển dăm mảnh thành dung dịch bột Trước nấu người ta dung bão hịa sấy khơ đến nhiệu độ nất định Tiếp dung hóa chất trộn với nguyên liệu Quá trình nấu bắt đầu phản ứng nguyên liệu với hóa chất Dung dịch bột tiếp tục bơm sang bể phóng, nơi tập trung trướ chuyển sang công đoạn rửa, sàng Công đoạn rửa, sàng có chức loại bỏ tạp chất lẫn dung dịch nấu Để thực chức này, người ta sử dụng máy đánh tơi, sàng áp lực để loại mấu mắt bột sống Tiếp đó, dung dịch đưa qua máy lọc chân không để rửa Tẩy trắng công đoạn quan trọng định chất lượng cảu giấy Ở công đoạn người ta dung hóa chất để tẩy bột giấy chủ yếu Clo Công đoạn xeo giấy có nhiệm vụ chuyển bột giấy thành tờ giấy theo yêu cầu chất lượng Giai đoạn 1, bột nghiền nhỏ nhằm tang khả liên kết thớ sợi Giai đoạn 2, bột trộn với ác phụ gia khác : nhựa thông, phèn, cao lanh… Sau bơm vào hịm phun Bột phun lên lưới để hình thành giấy, lúc tờ giấy ướt có độ khơ 18- 20% Tiếp theo, tờ giấy chuyển sang lô ép để nâng cao độ khô tờ giấy lên khoảng 38-40% Sau lô ép lơ sấy, giấy sấy có độ khô lên tới 9294% Nhằm nâng cao chất lượng bề mặt, tờ giấy đưa sang lô ép keo ép quang Cuối giấy quận vào lô thành phẩm 1.2 CÔNG ĐOẠN QUẤN THU HỒI GIẤY Giấy thành phẩm thu hồi vào lơ Vì giấy chyển động qua nhiều lô quay nên việc điều chình tốc độ lơ có ý nghĩa quan trọng Việc giữ ổn định tốc độ động theo yêu cầu đảm bảo sức căng giấy Không bảo đảm điều àm đứt giấy trùng giấy Vì việc giữ ổn định điều chỉnh tốc độ động theo tỷ số đặt trước việc làm cần thiết CHƯƠNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ Hình 1: Mơ hình khí Giấy thành phẩm đưa với vận tốc v thu hồi vào lô D0 Lô D đặt tì lên trụ quay bên dưới, trụ D1 D2 bên quay, ma sát lăn D D2 lô D làm cho D quay theo với vận tốc dài D D2 Như theo thời gian, lượng giấy lô D0 tăng lên khiến cho đường kính lơ D thay đổi vận tốc giấy khơng bị ảnh hưởng vận tốc phụ thuộc vào vận tốc quay D D 2.2 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC 2.2.1 Động 2.2.1.1 Hệ Truyền Động Chiều Truyền động điện chiều: Dùng động điện chiều Truyền động điện chiều sử dụng cho máy có yêu cầu cao điều chỉnh tốc độ mơmen, có chất lượng điều chỉnh tốt Tuy nhiên, động điện chiều có cấu tạo phức tạp giá thành cao, địi hỏi phải có nguồn chiều, trường hợp khơng có u cầu cao điều chỉnh, người ta thường chọn động KĐB để thaythế 2.2.1.2 Hệ Truyền Động Xoay Chiều Truyền động điện không đồng bộ: Dùng động điện xoay chiều khơng đồng Động KĐB ba pha có ưu điểm có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều ba pha Tuy nhiên, trước hệ truyền động động KĐB lại chiếm tỷ lệ nhỏ việc điều chỉnh tốc độ động KĐB có khó khăn động điện chiều Trong năm gần đây, phát triển mạnh mẽ công nghiệp chế tạo thiết bị bán dẫn công suất kỹ thuật điện tử tin học, truyền động không đồng phát triển mạnh mẽ khai thác ưu điểm mình, đặc biệt hệ có điều khiển tần số Những hệ đạt chất lượng điều chỉnh cao, tương đương với hệ truyền động mộtchiều 2.2.2 Hộp giảm tốc Qua qua trình tính tốn để tính chọn động so sánh tốc độ quay định mức động với tốc độ quay trục D2 ta xét đến việc có cần thiết sử dụng hộp số hay không Hộp số tiêu tốn phần công suất nên cần lựa chọn động có cơng suất phù hợp 2.2.3 Các thiết bị đóng cắt bảo vệ 2.2.3.1 MCCB MCCB là loại thiết bị bảo vệ điện thường sử dụng cho điện áp tần số từ 50 Hz 60 Hz, thiết kế với dòng định mức lên tới 2.500 ampe Như với hầu hết loại ngắt mạch, MCCB có ba chức chính:  Bảo vệ chống q tải: dịng điện giá trị định mức tồn lâu mức bình thường  Bảo vệ chống cố điện: lỗi ngắn mạch lỗi đường dây, có trường hợp dịng điện cực cao bị gián đoạn  Đảm nhận nhiệm vụ bật tắt mạch điện: thường ngắt mạch, chức phổ biến nhiên, chúng sử dụng trường hợp mạch điện khơng có cơng tắc thủ cơng thích hợp 2.2.3.2 Rơle nhiệt Rơ le nhiệt loại khí cụ dùng để bảo vệ động mạch điện có cố q tải Relay nhiệt khơng tác động tức thời theo trị số dịng điện có qn tính nhiệt lớn Cần phải có thời gian phát nóng, rờ le nhiệt có thời gian làm việc từ vài giây đến vài phút 2.3 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN Để đảm bảo công nghệ, người ta dung hai mạch vòng điều chỉnh dòng điện mạch vòng điều chỉnh tốc độ cho động nhóm động 2.3.1 Bộ điều khiển PLC thiết kế để sử dụng cơng nghiệp củng cố để chịu số điều kiện bất lợi liên quan đến môi trường phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt, nhiễu điện, xử lý thô độ rung cao PLC ví dụ điển hình hệ thống hoạt động theo thời gian thực khả tạo kết đầu thời gian ngắn sau đánh giá đầu vào Điều quan trọng hệ thống cơng nghiệp thời gian phần lớn nhà máy quy trình sản xuất Ngược lại, vi điều khiển cứng cáp Nó không thiết kế để hoạt động thiết bị độc lập PLC Nó thiết kế để nhúng vào hệ thống bên ngồi cứng cáp so với PLC Vì lý này, vi điều khiển bị lỗi triển khai số tình định chip dễ vỡ dễ dàng bị hỏng Với mơ hình sản xuất cơng nghiệp, cần lựa chọn thiết bị điều khiển có độ tin cậy cao, làm việc ổn định thời gian dài có tốc độ tính tốn cao Với yêu cầu trên, chúng em sử dụng PLC (Programable Logic Controller) Đây thiết bị sử dụng phổ biến lĩnh vực sản xuất 2.3.2 Bộ điều chỉnh tốc độ Có phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều - Phương pháp thay đổi điện trở phụ roto: Mắc nối tiếp R p vào phần cứng, từ (1) suy Rư tăng lên, suy ω giảm, độ dốc đường đặc tính giảm Các đường 1,2 đường đặc tính sau tăng Rư , đường TN đường đặc tính tự nhiên động ban đầu - Phương pháp thay đổi từ thơng Điều chỉnh từ thơng kích từ động điện chiều điều chỉnh momen điện từ động M =KΦ I sức điện động quay động Eư =KΦω Khi từ thơng giảm tốc độ quay động tăng lên phạm vi giới hạn việc thay đổi từ thông Nhưng theo công thức Φ thay đổi momen, dịng điện I thay đổi nên khó tính xác dịng điều khiển momen tải Vì vậy, phương pháp sử dụng - Phương pháp thay đổi điện áp phần ứng Khi thay đổi điện áp phần cứng tốc độ động điện thay đổi theo phương trình sau: ω= U I Rư − k Φ k Φ Vì từ thơng động khơng đổi nên độ dốc đặc tính khơng đổi, cịn tốc độ khơng tải lý tưởng tùy thuộc vào giá trị điện áp U hệ thống Do nói phương pháp điều khiển triệt để Có phương pháp phổ biến điều chỉnh tốc độ động KĐB - Phương pháp thay đổi điện trở phụ roto: Việc điều chỉnh điện trở rotor thực cách thay đổi độ rộng xung kích cho transistor IGBT Độ rộng xung lớn làm cho điện trở trung bình thêm vào rotor nhỏ ngược lại Phương pháp thực động rotor dây quấn, loại động sử dụng Hơn nữa, tổn hao điện trở làm giảm hiệu suất vận hành Đây nhược điểm phương pháp - Phương pháp thay đổi điện áp stator Trên đặc tính cho thấy, hoạt động bình thường vùng tuyến tính, tốc độ động thay đổi không đáng kể điện áp thay đổi Tuy nhiên, kỹ thuật dùng cho điều chỉnh tốc độ với phạm vi rộng, cịn có nhược điểm làm thiết bị yếu nhanh chóng khơng đáp ứng mơmen cản lớn - Phương pháp thay đổi tần số nguồn cấp cho stator Thông thường, động làm việc vùng có độ trượt tốc độ nhỏ, nên tốc độ động gần tốc độ đồng Nếu thay đổi tốc độ đồng thay đổi tốc độ động Phương pháp có nhược điểm: vùng tần số thấp làm động dòng trở kháng cuộn dây giảm, vùng tần số cao làm động bị suy giảm mômen Khi tăng cao tần số, tốc độ đồng tăng, mômen cực đại giảm, mô men khởi động giảm, tốc độ mơmen cực đại tăng, dịng khởi động giảm Để khắc phục điều này, ta cần điều chỉnh đồng thời điện áp Tức kết hợp hai phương pháp thay đổi điện áp thay đổi tần số stator, hiệu hiệu điều chỉnh tốc độ cao nhất, hai chức tích hợp biến tần 2.3.3 Thiết bị đo tốc độ Để đo tốc độ quay động cơ, ta có hai lựa chọn sử dụng Tacho generator (đưa tín hiệu analog) Encoder (đưa tín hiệu digial) Với tín hiệu giá trị đo dạng analog, ta cần sử dụng lọc RC để lọc tín hiệu Vậy để đơn giản hóa thiết kế, nhóm em định sử dụng Encoder để đo tốc độ, kết hợp với PLC (có chức High Speed Counter) để đọc xung tín hiệu digital 2.3.3.1 Encoder Định nghĩa: Encoder thiết bị cảm biến cung cấp tín hiệu phản hồi. Encoder chuyển đổi chuyển động thành tín hiệu điện đọc số loại thiết bị điều khiển hệ thống điều khiển chuyển động, chẳng hạn đếm PLC. Encoder gửi tín hiệu phản hồi sử dụng để xác định vị trí, số lượng, tốc độ hướng Cấu tạo: Encoder bao gồm     đĩa quay có khoét lỗ gắn vào trục động đèn Led dùng làm nguồn phát sáng mắt thu quang điện xếp thẳng hàng Bảng mạch điện giúp khuếch đại tín hiệu 10 Nhận xét: Độ hiệu chỉnh hệ thống 0% Thời gian độ ngắn (3,7s) Đáp ứng bám theo giá trị đặt với sai lệch 22  CHƯƠNG LỰA CHỌN THIẾT BỊ 5.1 THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN PLC 6ES7314-6EH04-0AB0 SIMATIC S7-300, CPU 314C-2PN / DP CPU nhỏ gọn với nhớ làm việc 192 KB, 24 DI / 16 DO, AI, AO, Pt100, đếm tốc độ cao (60 kHz), giao diện thứ MPI / DP 12 Mbit / s, Ethernet PROFINET giao diện thứ 2, với công tắc cổng, Integr. nguồn điện 24 V DC, Cần có đầu nối phía trước (2x 40-cực) Thẻ nhớ Micro Tổng quát CPU nhỏ gọn với đầu vào / đầu kỹ thuật số tương tự tích hợp chức cơng nghệ Hiệu suất xử lý cao số học nhị phân dấu phẩy động Để kết nối I / O phân tán qua PROFIBUS PROFINET Giao diện / phụ MPI / PROFIBUS DP kết hợp Giao diện PROFINET với công tắc cổng Bộ điều khiển IO PROFINET để vận hành I / O phân tán PROFINET PROFINET I-Thiết bị để kết nối CPU thiết bị PROFINET thông minh điều khiển IO PROFINET SIMATIC khơng phải Siemens Tự động hóa dựa thành phần (CBA) PROFINET PROFINET proxy cho thiết bị thông minh PROFIBUS DP Tự động hóa dựa thành phần (CBA) Máy chủ web tích hợp với tùy chọn tạo trang web người dùng xác định Chế độ đẳng thời PROFINET 23 Cần có Thẻ nhớ Micro SIMATIC cho hoạt động CPU Thiết kế CPU 314C-2 DP trang bị sau: Bộ vi xử lý; xử lý đạt thời gian thực thi xấp xỉ 60 ns cho lệnh nhị phân 0,59 µs cho hoạt động dấu phẩy động Bộ nhớ mở rộng; Bộ nhớ công việc tốc độ cao 192 KB (tương đương với khoảng 64 K lệnh) cho phần chương trình liên quan đến việc thực thi cung cấp cho người dùng đủ dung lượng nhớ; Thẻ nhớ Micro SIMATIC (tối đa MB) làm nhớ tải cho chương trình cho phép dự án lưu trữ CPU (hoàn chỉnh với ký hiệu thích) Khả mở rộng linh hoạt; tối đa 31 mơ-đun, (cấu hình tầng) Giao diện đa điểm (MPI); MPI tích hợp thiết lập kết nối với S7-300 / 400 (tối đa 12 đồng thời) với thiết bị lập trình, PC, OP. Trong số kết nối này, kết nối ln dành cho thiết bị lập trình dành cho OP. MPI giúp bạn thiết lập mạng đơn giản với tối đa 16 CPU thông qua "giao tiếp liệu toàn cầu" Giao diện PROFIBUS DP: CPU 314C-2 PN / DP với giao diện / phụ PROFIBUS DP cho phép cấu hình tự động hóa phân tán cung cấp tốc độ cao dễ sử dụng. Từ góc độ người dùng, I / O phân tán coi I / O trung tâm (cấu hình, định địa lập trình giống nhau) Giao diện Ethernet; giao diện tích hợp thứ hai CPU 314C-2 PN / DP giao diện PROFINET với công tắc cổng, dựa Ethernet TCP / IP Nó hỗ trợ giao thức sau: - Giao tiếp S7 để trao đổi liệu SIMATIC PLC; - Thiết bị lập trình / Giao tiếp OP để lập trình, vận hành chẩn đốn thơng qua BƯỚC 7; - Thiết bị lập trình / giao tiếp OP để giao tiếp với HMI SCADA; - Mở giao tiếp TCP / IP, UDP ISO-on-TCP (RFC1006) qua PROFINET; - SIMATIC NET OPC Server để giao tiếp với điều khiển khác thiết bị I / O với CPU tích hợp Đầu vào / đầu tích hợp; 24 đầu vào kỹ thuật số (tất để xử lý cảnh báo) 16 đầu kỹ thuật số đầu vào tương tự đầu tương tự làm cho CPU 314C-2 DP trở thành PLC hoàn chỉnh 24 5.2 Nguồn cho điều khiển PLC SIMATIC S7-300 Regulated power supply PS307 input: 120/230 V AC, output: 24 V/5 A DC 6ES7307-1EA01-0AA0 mô đun cấp nguồn cho PLC S7-300 (CPU) do hãng SIEMENS phát triển & sản xuất với thương hiệu SIMATIC thuộc họ S7-300 PS 307 120/230VAC – 24VDC/5 A 6ES7307-1EA01-0AA 5.3 THIẾT BỊ BẢO VỆ MCB cho động cơ: Động DC có cơng suất: P = 41,5 KW Dịng điện định mức: Idm = 114A 25 Chọn MCCB LS ABN202c 200A 65kA 2P LS sản xuất MCB cho PS PLC Relay nhiệt Ta sử dụng relay nhiệt để bảo vệ động trường hợp dòng điện động tăng cao đột ngột tải hay ngắn mạch Dịng điện định mức relay nhiệt theo tính tốn là: I tt =114 1,3=148,2( A) Ta chọn relay nhiệt mã Rơle nhiệt LS, MT-150 (110-150A) 26 5.4 MÁY PHÁT TỐC 5.5 IGBT Để thỏa mãn điều kiện làm việc động với thông số Uđm=420V Idm=114A, chọn chế độ làm mát cánh tỏa nhiệt với đủ diện tích bề mặt có quạt thơng gió, khởi động thơng số định mức động tăng lên 1,5 lần giá trị định mức Khi van bán dẫn cần chọn có dòng điện định mức, Idmv = Ki*Idm*1.5 = 1*114*1.5 = 171(A) Ta chọn hệ số trữ dòng điện Ki=1 Chọn hệ số áp Ku=2,5, điện áp ngược cực đại đặt van : Ungmax=Ku*Udm=2.5*420=1050(V) Từ thông số ta chọn van IGBT thông số sau Loại Imax(A) Ungv 27 Ugate Tcp PM100CSA120 200A 1200V 20V 100oC Với Imax: dòng điện cực đại chạy qua van Ung: điện áp ngược cực đại qua van Ugate: điện áp đặt vào cực điều khiển Tcp: nhiệt độ cho phép làm việc 5.6 BỘ GIẢM TỐC Với tốc độ quay trục D2 quy đổi vòng/phút: n2 = 120 120 v = =191( ) 2∗π∗R 2∗π∗0.1 ph Do hệ thống quấn giấy yêu cầu tốc độ ổn định 120m/ph, động có chọn Có tốc độ định mức 1310v/ph ta tính hệ số giảm tốc k= 1310 =6,86 191 Chọn hộp giảm tốc có tỉ số truyền Ratio=6 5.7 DIODE CHO CHỈNH LƯU CẦU PHA Động có điện áp định mức Uđm=420V nên ta sử dụng chỉnh lưu cầu pha để biến đổi từ điện áp xoay chiều sang điện áp chiều cấp cho động Diode cần chọn có thơng số: Điện áp ngược van, Ulv=Knv*(Udm/Ku) Trong sơ đồ chỉnh lưu cầu pha có: Knv=2,45 Ku=2,34 Ulv=2.45*(420/2.34)=440(V) Dịng điện làm việc van Ilv=Khd*Idm Trong sơ đồ chỉnh lưu cầu pha có Khd=0,58, Ilv=0.58*114=66,12(A) Trong đó: Ulv: điện áp cực đại làm việc, Ilv: dòng điện làm việc van Ku, Knv: hệ số điện áp hệ số điện áp ngược van sơ đồ chỉnh lưu Khd: hệ số dịng điện hiệu dụng Với thơng số trên, chọn điều kiện làm việc cho van có cánh tản nhiệt với đủ diện tích tản nhiệt, khơng có quạt đối lưu: Thơng số cần có van là: 28 Unv=Kdtu*Ulv=2*440= 880(V) Idmv=Ki*Ilv=4*66,12=264,5(A) Với Unn: điện áp ngược van Kdtu: hệ số dự trữ điện áp Ki: hệ số dự trữ dịng điện Từ tính tốn ta chọn diode với thông số sau: Loại SKR130 Ungv 1200V Idm 300A Ir(100oC) 200uA ∆U 1,1V Với: Ir: dòng rò 100°C, ∆U: độ sụt áp van, 5.8 DIODE GIẢM TỔN HAO Diode giảm tổn hao cải thiện hệ số cơng suất làm giảm việc phải gọi đến công suất phản kháng ta đặt diode đầu chỉnh lưu cầu pha Chọn điều kiện làm mát cho diode xà có cánh tản nhiệt với đủ diện tích bề mặt dòng điện định mức diode cần chọn Idm=2,5*114 = 285(A), điện áp cực đại diode chọn giống IGBT: Udm=1200(V) Từ ta chọn diode có thơng số sau: Loại SQL150A Ungv 1200V Idmv 300A Ir(125oC) 300uA ∆U 1,5A Vì cực điều khiển IGBT có điện áp điều khiển 20V, điện áp đầu chân phát xung PLC S7-300 24V nên tín hiệu điều khiển từ PLC đến cực điều khiển IGBT phải thông qua cách li quang Optocoupler Để phù hợp với thơng số tốn ta lựa chọn Optocoupler PC817 với thông số sau: Loại PC817 Uce 80V Imax 1A 29 Tcp 100oC Bảng chi phí dự kiến cho thiết bị hệ thống Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Giá thành PLC S7-300 37.000.000 đ 37.000.000 đ MCCB LS ABN202c 200A 65kA 1.059.000 đ 1.059.000 đ Máy phát tốc DC Tachogenerator GMP1-0 11.791.000 đ 11.791.000 đ Bộ giảm tốc 1.250.000 đ 1.250.000 đ Diot SKR130 1.525.000 đ 10.625.000 đ Diot SQL150A 205.000 đ 205.000 đ Diot PC817 3.300 đ 3.300 đ IGBT PM100CSA120 1.400.000d 1.400.000d Rơle nhiệt LS, MT-150 (110150A) 1.420.000d 1.420.000d Động 1GG6 162-0JD66VV5 siemens 245.698.880 đ 245.698.880 đ Chi phí dự phịng 30.000.000 30.000.000 đ Tổng 340.452.180 đ 30 CHƯƠNG BẢN VẼ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC Hình 1: Bản vẽ mạch động lực 31 Hình 2: Bản vẽ mạch điều khiển 32 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC TRÊN PHẦN MỀM S7_SIMATIC PID:Tốc độ Khởi động: 33 PID dòng điện Đầu xung Q0.0 34 CHƯƠNG TỔNG KẾT Giai đoạn cuộn giấy giai đoạn cuối trình sản xuất giấy, cấu cuộn giấy đòi hỏi xác cao tốc độ cần có sai sót làm cho giấy bị xơ rách, làm cho tồn thể cơng việc thu giấy trở nên khó khăn Do điều chỉnh tốc độ cần phải xác Ngồi việ điều chỉnh tốc độ, nâng cao độ xác hệ thống khởi động cho động ổn định dịng điện cho hệ thống vơ quan trọng, đặc biệt hệ thống có cơng suất lớn ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ hệ thống mà xảy chút sai sót gây tổn thất nghiêm trọng Thêm qua tập biết thêm cách tính chọn thơng số cho phần tử, thiết bị mạch điều khiển động lực Đặc biệt hệ thống lớn việc tính tốn, thiết kế, lựa chọn, thiết bị quan trọng Điều ảnh hưởng tối tuổi thọ, độ tin cậy, độ an toàn hệ thống, tác động đến giá thành hệ thống thời gian, chi phí thi cơng Với mơn học này, cấp thêm nhiều kiến thức phục vụ cho công việc hội để đánh giá lại kiến thức học Tuy nhiên thiết kế môn học dừng lại lý thuyết em mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy bạn để báo cáo nhóm em hồn thiện 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] 36 ... GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ CÔNG ĐOẠN QUẤN THU HỒI GIẤY .5 1.1 Giới thiệu tổng quan công nghệ sản xuất giấy 1.2 Công đoạn quấn thu hồi giấy CHƯƠNG... TRUYỀN ĐỘNG DÙNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU - Trong hệ thống quấn thu hồi giấy người ta sử dụng hệ thống truyền động cũ, hệ truyền động chiều Trong , ta sử dụng chỉnh lưu bap pha cấp điện cho động - Ưu... CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ CÔNG ĐOẠN QUẤN THU HỒI GIẤY 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY Nguyên liệu để sản xuất giấy thường gỗ tre, nứa Trước