Tìm hiểu một số thiết bị điện dân dụng mới và tính toán thiết kế một máy hàn điện công nghiệp và dân dụng 1

Phần mở đầu 1.Lí chọn đề tài Ngày nay, nhờ ứng dụng thành tựu kĩ thuật điện tử mà thiết bị gia dụng bước hồn thiện đại Các thiết bị khơng ngừng ứng dụng công nghệ ngày đại đáp ứng nhu cầu ngày cao người hệ thống điện chiếu sáng sử dụng số nguồn sáng mới, công nghệ tạo ôzôn, máy lọc nứơc, lị vi sóng nhiều thiết bị khác Những thiết bị đa dạng phong phú , để giúp người sử dụng thuận lợi việc sử dụng khai thác tốt dụng cụ bổ sung hiểu biết số thiết bị ngồi thiết bị chúng em tìm hiểu học phần thiết bị điện dân dụng với giúp đỡ thầy Hoàng Kim Hải em lựa chọn đề tài khố luận cho : “ Tìm hiểu số thiết bị điện dân dụng tính tốn thiết kế máy hàn điện cơng nghiệp dân dụng” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tìm hiều cấu tạo, ngun lí hoạt động ứng dụng số thiết bị điện dân dụng , thiết kế mơ hình máy hàn nhằm đáp ứng nhu cầu học tầp sinh viên, trang bị sâu rộng kiến thức thực tế q trình dạy học Từ tạo hứng thú học tập để sinh viên tự nghiên cứu, mở rộng kiến thức thiết bị dân dụng đời sống hàng ngày Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu Tìm hiểu cấu tạo , ngun lí, đặc điểm, ứng dụng mốt số thiết bị điện dân dụng thiết kế mơ hình máy hàn điện - Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu số thiết bị điện dân dụng thực tế, thiết kế máy hàn 4.Nhiệm vụ nghiên cứu - Cấu tạo, nguyên lí, đặc điểm, ứng dụng số thiết bị điện dân dụng gia đình công nghiệp - Thiết kế máy hàn điện cụ thể Phương pháp nghiên cứu - Thu thập , tìm hiểu thơng tin cấu tạo, ngun lí làm việc số thiết bị điện dân dụng - Tính tốn thiết kế máy hàn điện Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo Nội dung khoá luận chia làm phần : Phần : Một số thiết bị điện dân dụng Phần : Thiết kế mơ hình máy hàn Phần Một số thiết bị điện dân dụng Các thiết bị điện sử dụng đời sống hàng ngày đa dạng, phong phú ngày đại, phần giới thiệu số thiết bị điện dân dụng : ổn áp, quạt, đèn chiếu sáng, máy lọc nước, máy hút ẩm số thiết bị khác Ổn áp Việc sử dụng máy tăng giảm điện để chạy thiết bị điện, điện tử có nhiều bất tiện phải điều chỉnh tay, tin cậy, khơng kịp thời dù biến áp có tự động cắt điện gây điện q áp Chính vậy, người ta thích dùng máy ổn áp Ổn áp thiết bị tự động ổn định điện áp đầu phạm vi rộng dù điện áp lưới điện xoay chiều đầu vào biến động Ổn áp xoay chiều thơng dụng có loại : ổn áp điện tử, ổn áp sắt từ ổn áp điện tử 1.1 Ổn áp điện tử 1.1.1 Giới thiệu chung Đây máy dùng phổ biến có phần điện tăng,giảm điện vô cấp.Cuộn dây điện từ kiểu tự ngẫu quấn vào lõi sắt “ silic” hình vành khăn Một động ‘servo’ quay trượt tiếp xúc vào lớp dây mài hết cách điện để thay đổi số vòng AX cho phù hợp với điện áp vào U1 nhằm giữ điện áp U2 ln ổn định Như hình vẽ sau: Hình 1-1 : Ngun lí biến áp tự ngẫu quay động Giả sử : - U1 tăng động quay thuận chiều kim đồng hồ đe tăng số vịng W1 - U1 giảm động quay ngược chiều kim đồng hồ giảm số vịng phía điện vào (AX) - Động đứng lại U2 đạt định mức - Phần điện tử điều chỉnh động servo hoạt động để U2 ổn định 220V nhờ mạch ‘trigơ’ dùng IC transitor 1.1.2 Nguyên lí làm việc 1.1.2.1 Nguyên lí làm việc ổn áp dùng transitor Hình1-2 : Sơ đồ ngun lí ổn áp điện tử dùng transitor Trên hình vẽ mạch ổn áp tự động có 12 transitor : transitor Q5-Q6 để khuếch đại tín hiệu dị áp; tầng ‘trigơ’ Q1-Q2 Q3-Q4 ; cuối tín hiệu vào tầng sau để đóng mở điện cho động servo 12V trạng thái: quay thuận, quay ngược ngừng lại, để ổn định điện áp U2 Các transitor Q9,Q10, Q11,Q12 dùng loại 2SC2383, lại 2SC945 Chiết áp : RV = 10K; R20 R21 10 Ω + Giả sử : điện áp nguồn tăng, dịng đưa vào Q5 tăng (UB ) dẫn mạch nên điện áp cực E tăng(UE ) UC giảm : Q1 tắt, Q2 dẫn làm cho UB Q7 tụt xuống mức thấp nên ngưng dẫn Áp cực E Q6 tăng cao, tắt UC cao nên : Q3 dẫn Q4 tắt; Q8 dẫn mạnh Q9 Q12 mở Điện áp chiều 12V sau nắn lọc (không vẽ sơ đồ) cấp vào động DC qua Q9 Q12 (A→ B) quay thuận chiều kim đồng hồ kéo trượt biến áp tự ngẫu cho tăng số vòng cuộn sơ cấp để giảm điện áp xuống mức quy định 220V + Nếu điện áp nguồn giảm, mạch tác động ngược lại Lúc UB vào Q5 giảm, nên áp cực E giảm UC tăng làm cho : Q1 dẫn mạnh, Q2 tắt Q7 dẫn Áp cực E Q6 giảm, dẫn mạnh nên Uc Q6 giảm : Q3 tắt Q4 dẫn nên UB Q8 tụt xuống thấp làm ngừng dẫn Q10 Q11 mở Động cấp điện 1chiều 12V qua Q10 Q11 (B → A) đảo chiều nên quay ngược chiều kim đồng hồ, kéo trượt biến áp tự ngẫu cho giảm số vòng cuộn W1 để tăng điện áp định mức quy định 220V + Khi điện áp ổn định, đạt định mức 220V điện áp RV khơng đủ làm Q1 dẫn khơng đủ làm Q3 bão hồ nên Q7và Q8 trạng thái khóa Động ĐC khơng cấp điện đứng vị trí định( chỉnh RV thay đổi U2 ± vài %) + Trường hợp điện áp nguồn cao thấp mức cho phép ổn áp trượt (nối với rôto) gạt vào công tắc K lắp 2giới hạn biên, nối mát chân B Q8, Q7 : động điện, ổn áp tự động cắt điện 1.1.2.2 Nguyên lí làm việc ổn áp có mạch điện tử dùng IC Sơ đồ ngun lí : Hình1.3 Sơ đồ ngun lí ổn áp điện tử lioa Các loại ổn áp điện tử ngày có mạch điện tử dùng IC thay cho linh kiện rời Trên mạch điện ổn áp điện tử hãng Lioa NL-1000NM có đến 3IC Trong IC1 ký hiệu HA17324 IC điều khiển; IC2 cầu cân để chạy động ĐC dùng ký hiệu IC BA6209, Q1 IC ổn áp DC 12V ; hai transitor T1 T2 ký hiệu 2SC945 định giới hạn (250V) giới hạn (150V) cho phạm vi điều chỉnh thay cho 2cơng tắc hành trình khí K1,K2 Ngun lí làm việc : Tương tự nguyên lí làm việc mạch điện tử dùng transitor 1.2 Ổn áp sắt từ - Loại ổn áp đơn giản, làm việc trạng thái bão hoà từ Cấu tạo thường có phần khác : phần giống biến áp thơng thường, cịn phần tính theo chế độ bão hồ từ Chúng ghép chung vào lõi chữ E khơng đối xứng(một nhánh có tiết diện lớn, cịn nhánh nhỏ để đạt bão hồ)cũng có tách thành 2-3lõi riêng biệt cho dễ bố trí điều chỉnh Sơ đồ nguyên lí ổn áp sắt từ có 3lõi : Hình 1-3 : Sơ đồ nguyên lí ổn áp sắt từ Lõi dẫn từ hình vành khăn, có quấn cuộn dây L3 kiểu biến áp tự ngẫu Tụ C chọn nối theo mạch cộng hưởng song song để giữ U thật ổn định Điện áp U2 bù trừ nhờ cuộn kháng L1 cuộn bù L2(lọc) - Hoạt động : Giả sử U vào tăng 220V dịng điện I(có tính điện cảm) gây sụt áp tăng lên cuộn kháng L1, để giữ U2 mức 220V, dòng điện I giảm xuống nhờ tụ C (có tính điện dung) L2 bù lại phần sụt áp Chính điện áp U2 ln giữ ổn định - Nhận xét : Ổn áp cộng hưởng sắt từ phải làm việc chế độ bão hoà từ nên nóng, tổn hao điện nhiều, độ ổn định không ổn áp điện tử tác động nhanh, nhạy ổn áp điện tử, độ bền cao, công suất phù hợp với dụng cụ điện gia đình nên ưa chuộng 1.3 Ổn áp xoay chiều điện tử Ở nơi mà điện nguồn khơng ổn định, dao động từ UV=190V đến 250V tự lắp lấy ổn áp để có Ura=220V dùng cố định cho thiết bị Dựa vào phương pháp điều khiển khống chế xung- pha mạch tạo dao động dùng transitor biến áp xung B2 tạo xung đồng với số nguồn điện mạng(50-60Hz) Thysistor đóng vai trị phần tử điều chỉnh điện áp qua biến áp B1 Như hình vẽ sau: Hình 1-4 : Sơ đồ ngun lí ổn áp điện tử 10