Kỹ thuật sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp và đời sống. Trong quy trình công nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm có công đoạn sấy khô để bảo quản dài ngày. Công nghệ này ngày càng phát triển trong ngành hải sản, rau quả và các thực phẩm khác. Các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô đậu... sau khi thu hoạch cần sấy khô kịp thời, nếu không sản phẩm sẽ giảm phẩm chất thậm chí còn hỏng dẫn đến tình trạng mất mùa sau thu hoạch.Các nhu cầu sấy ngày càng đa dạng, có nhiều phương pháp và thiết bị sấy nhưng thiết bị sấy bằng phương pháp điện trở được sử dụng rộng rãi nhất. Phương pháp sấy bằng điện trở là phương pháp sử dụng trực tiếp năng lượng điện năng tạo ra nguồn nhiệt năng theo định luật Joule lence.Đối với từng loại sản phẩm sấy khác nhau thì cần một nhiệt độ khác nhau. Do đó việc điều chỉnh và ổn định nhiệt độ cho tủ sấy cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sấy vì thế trong tập đồ án này tìm hiểu về “Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ cho tủ sấy bằng điện trở”.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ cho tủ sấy điện trở ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật sấy đóng vai trị vơ quan trọng cơng nghiệp đời sống Trong quy trình cơng nghệ sản xuất nhiều sản phẩm có cơng đoạn sấy khô để bảo quản dài ngày Công nghệ ngày phát triển ngành hải sản, rau thực phẩm khác Các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt lúa, ngô đậu sau thu hoạch cần sấy khô kịp thời, không sản phẩm giảm phẩm chất chí cịn hỏng dẫn đến tình trạng mùa sau thu hoạch Các nhu cầu sấy ngày đa dạng, có nhiều phương pháp thiết bị sấy thiết bị sấy phương pháp điện trở sử dụng rộng rãi Phương pháp sấy điện trở phương pháp sử dụng trực tiếp lượng điện tạo nguồn nhiệt theo định luật Joule- lence Đối với loại sản phẩm sấy khác cần nhiệt độ khác Do việc điều chỉnh ổn định nhiệt độ cho tủ sấy đóng vai trị quan trọng trình sấy tập đồ án tìm hiểu “Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ cho tủ sấy điện trở” Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm phần sau: Chương I: Khái quát tủ sấy điện trở Chương II: Thiết kế mạch động lực Chương III: Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ Chương IV: Ổn định nhiệt độ tủ sấy Chương V: Thiết kế tủ điện Để hoàn thành “đồ án tốt nghiệp” em bảo hướng dẫn tận tình thầy giáo: Trần Văn Thịnh thầy cô Bộ môn Thiết bị điện- Điện tử, Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Mặc dù thân có nhiều cố gắng thời gian kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai lầm, thiếu sót Kính mong thầy tạo điều kiện bảo giúp em để lần sau khơng cịn gặp phải SV: Đặng Thanh Hoàng Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Trần Văn Thịnh tận tình giúp em q trình hồn thành đồ án Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy cô giáo môn thiết bị Điện- Điện tử thầy cô giáo Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội tận tình giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện suốt trình học tập rèn luyện em để đến ngày hơm nay, em hồn thành nhiệm vụ học tập Sinh Viên Đặng Thanh Hoàng CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ TỦ SẤY BẰNG ĐIỆN TRỞ Trong đời sống sản xuất, yêu cầu sử dụng nhiệt lớn Trong ngành công nghiệp khác nhau, nhiệt dùng để nung, sấy nhiệt luyện nấu chảy chất, yêu cầu thiếu Nguồn lượng nhiệt chuyển từ điện qua lò điện phổ biến thuận lợi Từ điện thu nhiệt nhiều cách Nhờ hiệu ứng Joule (lị điện trở), nhờ phóng điện (lị hồ quang), nhờ tác dụng nhiệt dịng xốy Foucault thơng qua tựơng cảm ứng điện từ (lò cảm ứng), §1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VÀ PHÂN LOẠI Khái niệm chung lò điện trở: Lò điện trở thiết bị biến đổi điện thành nhiệt thông qua dây đốt (dây điện trở) Từ dây đốt qua xạ, đối lưu truyền dẫn nhiệt, nhiệt truyền tới vật cần gia nhiệt Lò điện trở thường dùng để nung sấy, nhiệt luyện, nấu chảy kim loại màu hợp kim màu Phân loại thiết bị sấy: Thiết bị sấy thiết bị nhằm thực q trình làm khơ vật liệu, chi tiết hay sản phẩm định, làm cho chúng khô đạt đến độ ẩm định theo yêu cầu Trong trình sấy, chất lỏng chứa vật liệu sấy thường nước Tuy vậy, kỹ thuật sấy thừơng gặp trường hợp sấy sản phẩm bị ẩm chất lỏng hữu sơn, vật đánh xi Phương pháp sấy chia hai loại lớn sấy tự nhiên sấy thiết bị Sấy tự nhiên trình phơi vật liệu trời Phương pháp sử dụng nguồn xạ mặt trời ẩm bay khơng khí mang (nhiều hỗ trợ gió tự nhiên) Phương pháp sấy tự nhiên có ưu điểm đơn giản, đầu tư vốn ít, bề mặt trao đổi lớn, dòng nhiệt xạ từ mặt trời tới vật có mật độ lớn (tới 1000 w/m2) Tuy sấy tự nhiên có nhựơc điểm là: thực giới hố khó, chi phí lao động nhiều, cường độ sấy không cao, chất lượng sản phẩm khơng cao, chiếm diện tích mặt lớn Các phương pháp sấy nhân tạo thực thiết bị sấy Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác Căn vào phương pháp cung cấp nhiệt chia loại sau: - Phương pháp sấy đối lưu - Phương pháp sấy xạ - Phương pháp sấy tiếp xúc - Phương pháp sấy điện trường dòng cao tầng - Phương pháp sấy thăng hoa Trong phương pháp kể phương pháp sấy đối lưu, xạ tiếp xúc dùng rộng rãi cả, phương pháp sấy đối lưu Mỗi phương pháp sấy kể thực nhiều kiểu thiết bị khác nhau, ví dụ: sấy đối lưu thực nhiều thiết bị sấy như: thiết bị sấy buồng, sấy hầm, sấy băng tải, thiết bị sấy kiểu tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy tầng sôi, thiết bị sấy thổi kiểu khí động Phương pháp sấy xạ thực thiết bị sấy xạ dùng nguyên liệu khí, dùng dây điện trở Phương pháp sấy tiếp xúc thực thiết bị như: thiết bị sấy tiếp xúc với bề mặt nóng, thiết bị sấy tiếp xúc kiểu tay quay, thiết bị sấy tiếp xúc chất lỏng Mỗi loại vật liệu sấy thích hợp với số phương pháp sấy số kiểu thiết bị sấy định Vì tuỳ theo vật liệu sấy mà ta chọn phương pháp sấy thiết bị sấy cho phù hợp để đạt hiệu chất lượng sản phẩm cao §1.2: CÁC YÊU CẦU CHỦ YẾU ĐỐI VỚI VẬT LIỆU LÀM DÂY ĐỐT Trong lò sấy điện trở, dây đốt phần tử biến đổi điện thành nhiệt thông qua hiệu ứng Joule Dây đốt cần phải làm từ vật liệu thoả mãn yêu cầu sau: - Khả chịu nhiệt tốt: không bị ơxi hố mơi trường khơng khí nhiệt độ cao -Bền nhiệt cao, bền học tốt, dây điện trở khơng biến dạng, chúng tự bền vững tác dụng thân dây điện trở - Điện trở suất lớn: tạo cho dây điện trở có cấu trúc nhẹ đáp ứng cơng suất theo u cầu, dễ dàng bố trí lị - Hệ số nhiệt điện trở nhỏ (α, β): nghĩa nhiệt độ cao điện rở lớn - Kích thước hình học phải ổn định: thay đổi hình dáng nhiệt độ làm việc -Các tính chất điện phải cố định - Dễ gia công: kéo dây, dễ hàn, vật liệu phi kim loại cần ép khn §1.3: VẬT LIỆU LÀM DÂY ĐỐT Để thoả mãn yêu cầu trên, thực tế khó có vật liệu đáp ứng Nhưng người ta chọn số vật liệu đáp ứng tốt yêu cầu để chế tạo dây điện trở Các vật liệu hợp kim Niken Crôm, thường gọi “Micrôm” Hợp kim Crơm nhơm cacbonrun [Sie] Trong lị nhiệt độ thấp, chế độ làm việc ngắn dùng thép xây dựng làm điện trở I VẬT LIỆU HỢP KIM Hợp kim micrơm: Hợp kim micrơm có độ bền nhiệt tốt có lớp màng ơxit crơm (Cr2O3), bảo vệ chặt, chịu thay đổi nhiệt độ tốt nên làm việc lị có chế độ làm việc gián đoạn Hợp kim micrơm có tính tốt nhiệt độ thường nhiệt độ cao, dẻo, dễ gia công, dễ hàn, điện trở suất lớn, hệ số nhiệt điện trở nhỏ, tượng giã hố Nicrơm vật liệu đắt tiền, nên người ta có khuynh hướng tìm vật liệu khác thay Hợp kim sắt- crôm- nhôm: Hợp kim chịu nhiệt độ cao, thoả mãn u cầu tính chất điện, có nhược điểm giịn, khó gia cơng, bền học nhiệt độ cao Vì cần thiết ý tránh tác động tải trọng dây điện trở Một nhược điểm hợp kim sắt- crôm- nhôm nhiệt độ cao dễ bị ôxit sắt, ôxit SiO2 tác động hoá học, phá hoại lớp màng bảo vệ ơxít Al2O3 Cr2 O3 Vì vậy, tường lò, nơi tiếp xúc với hợp kim phải vật liệu chứa nhiều Alumin (Al2O3 ≥70%; Fe2O3 ≤1%) Độ giãn dài tới 30÷40% gây khó khăn lắp đặt lò, cần tránh đoản mạch dây giãn dài bị cong Ở Liên Xô cũ, người ta chế tạo hai hợp kim ЭИ- 595 И- 626 Nhiệt độ làm việc đạt 13000C Chúng hợp kim crơm có hàm lượng lớn, biến tính lượng nhỏ kim loại kiềm thổ, nên tăng độ dẻo 10000C chúng có độ bền cao Các dây điện trở tiêu chuẩn hoá sản xuất Dây điện trở hợp kim: X13I04; OX23IOA; (ЭИ- 595); OX27105A (ЭИ- 626); X20H80, có đường kính dây: 2,2 2,5 2,8 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 (mm) Dây điện trở có tiết diện chữ nhật (a.b) 1.8 1.10 1,2.10 1,2.12 1,2.15 1,2.20 1,4.10 1,4.15 1,4.20 1,5.10 1,5.12 1,5.15 1,5.20 1,8.20 1,8.18 1,8.20 2.25 2.20 2.25 2,2.20 2,2.25 2,5.20 2,5.25 2,5.30 2,5.40 3.25 3.30 3.40 (mm) Những kích thước dùng phổ biến nhất: a Dây điện trở có dạng xoắn lị xo Đường kính dây 5; 5,5; 6; 6,5; (mm) b Dây điện trở dạng lỗi, cấu trúc kiểu dích dắc Đường kính dây: 8; 8,5; (mm) c Dây có tiết diện chữ nhật, cấu trúc kiểu dích dắc: 2.20; 2,5.25; 3.30 (mm) d Trong lò đối lưu tuần hồn buồn nung khơng khí, người ta dùng dây dẫn điện trở có đường kính: 3; 3,5; 4,5 (mm) dây băng có tiết diện: (1.10); (1,2.12); (1,5.15) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI Bảng 1.1: Đặc tính vật liệu chế tạo dây điện trở Vật liệu làm dây điện trở Nicrom Thép Hợp kim Hợp kim Hợp kim - X20 H80 - X20 H80T - X15 H60 - X25 H20 - X13 I04 - OX25 I05 - OX17 I05 595 (OX23I05A) 626 (OX27I05A) Volffram, W Molipden, Mo Platin, Pt Sắt, Fe Niken, Ni * Những vl phi kim loại (**) Silics (Cacborun) Grafit Nhiệt độ làm việc 0C Làm việc Làm việc liên tục gián đoạn Trọng lượng riêng 200C, g/cm3 Điện trở suất 00C, ρ0, Ωmm2/m Hệ số nhiệt điện trở α.103 Nhiệt độ chảy lỏng, 8,40 8,20 8,30 7,85 1,100 1,270 1,100 0,900 0,035 0,022 0,100 0,350 1400 1400 1400 1400 C 1150 1200 1050 1100 1050 1050 950 850 1000 1000 900 800 7,20 1,260 0,150 1450 900 750 650 7,10 1,300 0,060 1450 1050 7,00 1,400 0,050 1450 1200 1050 1000 7,30 1,350 0,050 1525 1250 1150 1100 7,20 1,420 0,022 1525 1300 19,34 10,20 21,46 7,88 8,90 0,050 0,052 0,098 0,090 0,065 4,300 5,100 8,950 11,300 13,400 3410 2625 1755 1535 1452 3000* 2200* 1400 400 1000 2,30 800 ÷ 1900 - 1200 8÷3 1500 2000 (2800)* 1250 1,60 Thay đổi theo nhiệt độ (hệ số nhiệt SV: Đặng Thanh Hoàng - ĐKT - K44 C - Nhiệt độ làm việc cực đại, 10 * Sơ đồ hoạt động -5V 0,22F 47k 0,47F 21 20 22 19 23 18 24 17 25 16 26 15 27 14 28 13 2912 ,01 F 1M 0,1 F 1k 1 pF 10 0k 30 31 329 IC L 71 07 11 19 33 34 35 36 37 38 Cỏ c đ ầ u cđ 392 40 +5(V) 1k Hình 4.8 Sơ đồ hoạt động ICL7107 §4.3 THIẾT KẾ MẠCH PHẢN HỒI ỔN ĐỊNH NHIỆT Tạo điện áp phản hồi nhiệt độ Là tủ sấy có yêu cầu ổn định nhiệt độ thấp (105 ±1)0C nên ta chọn khâu đo nhiệt độ cảm biến nhiệt kế điện trở đồng a Thông số nhiệt điện trở đồng - Khi nhiệt độ 00C có điện trở R0 -Khi nhiệt độ t0C có điện trở Rt Rt = R0(1 + 4,25.10-3 T) (Ω) b Nhiệt độ can nhiệt 200C Theo nhiệt độ ban đầu vật trước đưa vào buồng sấy 200C nên ta tính theo nhiệt độ môi trường ban đầu 200C Vậy điện trở đồng 200C là: Rt20 = R0 (1 + 4,25.10-3.t) = 100 (1 + 4,25.10-3 20) = 108,5 (Ω) c Điện trở đồng 1050C là: Rt105 = R0 (1 + 4,25.10-3.t) = 100 (1 + 4,25.10-3 105) = 144,625 (Ω) Ở ta lấy điện trở đồng 00C 100 (Ω) Để giảm sai số nhiệt điện trở đồng tăng lúc nhiệt độ tăng ta dùng cầu cân với mục đích làm cho dịng điện chạy qua cầu gần khơng đổi điện trở tăng so với lúc ban đầu Rt nhiệt độ môi trường Để cho cầu cân nhiệt độ 0C ta chọn điện trở R1 = R2 = R3 = R0 = 100 (Ω) Trong R1, R2, R3 điện trở khơng thay đổi theo nhiệt độ Chọn R = (kΩ) với mục đích làm giảm sai số dịng điện lúc điện trở tăng theo nhiệt độ d Điện áp nhiệt điện trở - Khi nhiệt độ 00C 2R2 + 2R R 1 t = R0 Rt®1 = 3.R +R R d t = 100Ω Điện trở tổng 00C R Rtg1 = Rtđ1 + R = 5000 + 100 = 5100 (Ω) I I I t I c R b R t R Dòng điện tổng C U = 0,98(mA) I = cc = tg1 Rtg1 5100 +5 (V) Hình 4.9: Sơ đồ cầu cân Khi nhiệt độ môi trường 200C Rtđ2 = 2R21 +2R 1.R t 20 3R1+Rt 20 = 2.1002 + 2.100.108,5 3100 + 108,5 = 102, 08(Ω) Điện trở tổng 200C Rtg2 = Rtđ2 + R = 5000 + 102,08 = 5102,08 (Ω) Dòng điện 200C là: Itg2 = UCC = = 0,98(mA) Rtg2 5102, 08 Điện áp hai điểm a, c 200C là: Uac2 = I tg2 ∆R (Rt20 - R0) = 0,98 (108,5 - 100) = 4,165 (mV) ac2 U 0,98 = Khi nhiệt độ tăng lên 1050C ta có 2R2 + 2R R 1 t Rt®2 = 3.R +R t 2.1002 + 2.1002.144, 625 = = 110 ( Ω ) 3.100 + 144, 625 Điện trở tổng 1050C Rtg3 = Rtđ2 + R = 110 + 5000 = 5110 (Ω) Dòng điện tổng 1050C Ucc = = 0,979 mA ( ) I = tg3 Rtg3 5110 Sai số I1 I3 ∆I% = Itg1 − Itg3 Itg1 = 0,98 − 0,979 = 0,1% 0,98 Điện áp hai điểm a c 1050C là: Uac3 Itg3 = ∆R = 0,979(R t 05 − R0 ) = 0,979.(144,625 - 100) = 21,845 (mV) Vậy lúc nhiệt độ 00C cầu có điện áp U ac = 0, nhiệt độ tăng lên nhiệt độ mơi trường 200C cầu có điện áp Uac2 = 4,165 (mV), nhiệt độ tăng lên 1050C cần có điện áp Uac3 = 21,845 (mV) Cảm biến nhiệt điện trở đồng có độ nhạy là: 21,845 D= = 0,2 (mV/10C) 105 Vi mạch 7107 sử dụng với tín hiệu vào thay đổi từ đến 200 (mV) Mỗi mức lượng tử đầu tương ứng với mức lượng tử đàu vào 0,1 (mV) Nhiệt điện trở đồng có độ nhạy 0,2 (mV/10C) đo nhiệt độ tối đa đảm bảo độ xác 1800C Để đảm bảo số thị bảng số nhiệt độ khuếch đại thuật tốn KT phải có hệ số K = 0,1/0,2 = 0,5 Khi nhiệt độ đầu 1800C đầu khuếch đại thuật tốn KT có điện áp là: U = 180 0,2 0,5 = 18 (mV) Lúc bảng số xuất số 180, tương ứng với 1800C S V: Đặ ng Th an h H oà ng Đ K T +5V 21 22 23 24 25 0,22F 26 27 28 47k 29 -5V 0,47F 0,1F R16 R16 a R17 A7 + R13 R11 0,1F R14 A6 + +12V S R18 d 1M R12 - A + Upht 1k 200 mV R12 b R19 24k 100k ICL 7107 R e a bb f b g 10 a b f g cc d d ee g c d +5V +12V R8 + A4 +5V a a Ud Rt c 100F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 Đ Ồ Á N T Ố T N G UA R10 BAX D5 T1 C2 -12V D1 VR1 A BA Uñf1 +12V R3 U1 R1 R2 + A1 - D3 B R6 Tr1 R4 R5 C1 + - A2 R5 R7 E + - A3 AND D R9 F C VR2 R5 UA f2 D2 83 Xđk D4 Sơ đồ điều khiển pha có phản hồi nhiệt độ hiển thị số Tr Tr3 T R Ư Ờ N G Đ H B K ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI * Hoạt động sơ đồ Điện áp phản hồi nhiệt độ Uac biến đổi qua khuếch đại thuật tốn A7 để có điện áp thích hợp U S để đưa vào chân 31 ICL7107 để hiển thị nhiệt độ số Tại thời điểm tủ sấy có nhiệt độ mơi trường 200C cho điện áp điều khiển (Uđk) lớn Uđk = K(Ud - Upht) = Uđkmax = 12 (V) Uđkmax so sánh với Urc thời điểm hai điện áp Triger A3 lật trạng thái cho xuất xung chữ nhật U D UD đưa vào cổng AND với xung chùm U E Khi UD mức dương cổng AND phát xung dương mở Tr2 Tr2 nối tầng với Tr3 nên Tr3 mở thông Biến áp xung tạo xung điều khiển (X đk) để mở Triac Lúc góc mở nhỏ (α = αmin ≈ 00) Khi nhiệt độ tăng lên, qua cảm biến nhiệt điện trở cho U pht tăng làm cho Uđk = K (Ud - Upht) giảm, lúc góc mở α tăng làm cho điện áp dòng điện đặt lên tải giảm Khi nhiệt độ tăng lớn 1050C góc mở α lớn Khi nhiệt độ giảm Upht giảm theo, làm cho Uđk tăng lên, góc α giảm xuống Như qua cảm biến nhiệt điện trở tạo nên khoảng dao động nhỏ Khi α dao động làm cho nhiệt độ thay đổi nhiệt độ ổn định 1050C SV: Đặng Thanh Hoàng - ĐKT - K44 84 S V: Đặ ng Th an h H oà ng Đ K T +5V -5V 0,22µF 0,47µF 47kΩ 21 22 23 24 20 19 18 17 25 26 16 15 27 28 29 14 13 12 U a a a U a b e g b b c c cd c a T1 f U b g f f e e d g T2 T3 Đ Ồ Á N T Ố T N G b R R R d 31 10 1kΩ 30 0,1µF 1MΩ 32 33 34 35 36 0,1µF 200 mV 24kΩ ICL 7107 37 38 39 100ρF 100kΩ 11 40 +5V R16 R 13 - R16 R 14 R11 - R a R17 d + R18 S + 12 A6 Upht +12V R12 +A U ñk TX b R 19 85 c Rt Ud R +5V SÔ ÐỒ PHẢN HỒI NHIE ÄT ÐỘ CỦA TỦ SẤY T R Ư Ờ N G Đ H B K ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI + Để tạo điện áp phù hợp cho ICL7107 hiển thị số ta dùng khuếch đại thuật tốn A7 có thông số sau: Hệ số khuếch đại: K = 0,1/0,2 = 0,5 R K = R15 = 0,5 16 Chọn R16 = 20 (kΩ) Suy R15 = 0,5 20 = 10 (kΩ) * Điện áp phản hồi nhiệt độ Vì điện áp Uac bé nên ta cần khuếch đại lên đại lượng là: Upht Chọn R13 R14 S R = R13 U 14 = 20 R14 = 10 (kΩ), suy R13 = 20 R14 = 20 10 = 200 (kΩ) Vậy Upht = 4,165 0,5 20 = 41,65 (mV) Trong đó: Upht điện áp phản hồi nhiệt độ 200C * Tạo điện áp điều khiển Uđk có giá trị âm để so sánh với Urc: (V) − Upht ) Uđk = R11 Ud ( R12 Để mở triac góc mở nhỏ ta chọn điện áp Uđk = Urc Ta có: Urc = 12 (V) Ta lấy: Uđk = Urc = 12 (V) thời điểm Upht = 41,65 (mV) R Uđk = 11 ( U − U ) = K ( U − U ) pht d pht R12 d Hay Udk R K = R11 = U − U 12 d pht Tại lúc Upht = 41,65 ta có: SV: Đặng Thanh Hồng - ĐKT - K44 95 K= U dk = 12.103 = 12,5 U d − Upht 1000 − 41,65 Chọn R12 = 10 (kΩ) Suy ra: R11 = k R12 = 12,5 10 = 125 (kΩ) Trong đó: Ud điện áp đặt K hệ số khuếch đại CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN Tủ điện thiết kế dựa vào mỹ thuật kỹ thuật công nghiệp, thể yêu cầu sau: Kích thước hợp lý so với thiết bị cần lắp Bố trí linh kiện hợp lý khơng gian Các linh kiện bố trí theo nguyên tắc trọng lượng Nghĩa thiết bị nặng bố trí thấp thiết bị nhẹ bố trí cao Các thiết bị bố trí theo nguyên tắc toả nhiệt Nghĩa thiết bị toả nhiệt bố trí thấp cịn thiết bị toả nhiệt nhiều bố trí cao Có lỗ thơng gió cần thiết, đa số thiết bị điện tử công suất cần toả nhiệt nhiều nên thường bố trí quạt làm mát thiết bị cần làm mát trường hợp van bán dẫn, van bán dẫn toả nhiệt lớn nhạy cảm với nhiệt độ Mạch điều khiển bảo vệ tốt, tránh nhiệt độ cao , người ta thường bố trí cách ly với van bán dẫn máy biến áp Bố trí theo nguyên tắc chức năng, nghĩa thiết bị có chức giống thường bố trí gần Các thiết bị thao tác, đo lường, tín hiệu cần bố trí mặt trước vị trí thuận tiện Dây nối phải đặt máng dây bó lại thành bó gọn gàng Thiết bị bố trí ngắn có hàng, có cột Hình dáng đẹp, gá láp thuận tiện Màu sắc hài hồ khơng q sặc sỡ, không qúa tối, thường gặp màu ghi sáng, màu trắng ngà màu xanh nhạt… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI Dựa vào yêu cầu nêu ta bố trí thiết kế tủ điện hình vẽ 5-1 5-2 b c g VBD Q h d i c M§K l c Ap MBA f c Hình 5.1 Sơ đồ khối bên tủ điện a Vd V V a A b A b NX c A c a CM Đ1 Đ1 Đ1 Ap SV: Đặng Thanh Hoàng - ĐKT - K44 M D 98 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI Hình 5.2 Sơ đồ khối mặt trước tủ điện Các kích thước tủ điện chọn dựa vào kích thước lắp đặt thiết bị Như từ sơ đồ khối tủ điện ta chọn kích thước sau: a = 40 (cm) e = 20 (cm) c = 10 (cm) f = 20 (cm) d = 40 (cm) g = 20 (cm) i = 60 (cm) Từ ta xác định kích thước b = i + C = 60 + 10 = 80 (cm) h = 4c + f + e + d = 4.10 + 20 + 20 + 40 = 120 (cm) Tất thiết bị gá lắp sắt (giá đỡ) cố định bên tủ Các nút thao tác như: nút nhấn, nút xoáy, đèn báo, đồng thồ đo điện áp, dịng điện bố trí nắp (mặt trước) tủ điện Ở mặt bên tủ cịn bố trí quạt làm mát triac hai bên hơng tủ có lỗ thơng gió để tăng cường khả đối lưu khơng khí Các ký hiệu tủ điện A: Ampe kế đo dòng điện pha tải V: Vôn kế đo điện áp pha tải điện áp đặt Đ1: Đèn báo hiệu điện nguồn Đ2: Đèn báo hiệu áptomát đóng Đ3: Đèn báo hiệu trạng thái làm việc NX: Núm xoay điều chỉnh góc mở α CM: Nút chuyển mạch pha Ap: áp tômát M: Nút ấn làm việc D: Nút ấn dừng làm việc VBD: Van bán dẫn SV: Đặng Thanh Hoàng - ĐKT - K44 99 MĐK: Mạch điều khiển Q: Quạt KẾT LUẬN: Ở tồn phần thiết kế, tính tốn cho “Mạch điều khiển nhiệt độ cho tủ sấy điện trở” với kiến thức cịn giới hạn tìm hiểu chưa rộng lĩnh vực chuyên ngành nên đồ án chưa tối ưu cịn có nhiều sai lầm, thiếu sót Kính mong thầy bảo xây dựng kiến thức thêm để em hồn thành khố học cách tốt Em xin chân thành cảm ơn thầy cô TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu hướng dẫn thiết kế điện tử công suất Tác giả: Trần Văn Thịnh Điện tử công suất Tác giả: Nguyễn Bính Trang bị điện - điện tử công nghiệp Tác giả: Vũ Quang Hồi Trang bị điện - điện tử Tác giả: Vũ Quang Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh Cơ sở tự động hố Tác giả: Nguyễn Văn Hồ Các cảm biến Tác giả: Lê Văn Doanh (chủ biên) Kỹ thuật điện tử Tác giả: Đỗ Xuân Thụ Tra cứu transistor Nhật Bản Tác giả: Trần Ngọc Sơn Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn Tác giả: Dương Minh Trí 10 Kỹ thuật sấy Tác giả: Hồng Văn Chước Ngồi cịn nhiều tài liệu tham khảo khác