Microsoft Word Biangoai doc BéC«ngth−¬ng TængC«ngtyM¸y®énglùcvµm¸yn«ngnghiÖp ViÖnC«ngnghÖ B¸oc¸otængkÕt®ÒtµiKH CN M∙sè 241 07 RD/H§ KHCN Tªn®Òtµi nghiªncøuthiÕt kÕ,chÕt¹om¸yhµn®iÓmdi ®éng,dßnghµntõ500[.]
Hàn điện trở
Trongnhiềunguyênlýhànkimloạinh−hànđiệntrở,hànque,hànTIG,hànM IG,MA G,HànPLASMA,hànhơi t h ì hànđiệntrởkháđặcbiệt.Bằngcáchcấpmộtnguồnđiệncó hiệuđiệnthế(U)vàohaiphíacủavậthànbằngkimloại,dokimloạicótínhdẫnđiệnnênxuấthi ệndòngđiện(I)điquavậthàn,vìtrongkimloạicóđiệntrởsuấtnêngiữavậthànbaogiờcũngt ồntạimộtđiệntrở(R),dònghànlàmchođiệntrởnàysinhramộtnguồnnhiệtnăngcócôngsu ất(P)th e o côngthức:
Hàn điểm
Trêncơsởnguyênlýhànđiệntrở,hànđiểmmangnhiềuưuđiểmsovớicácnguyênlýhàn kháccảvềchấtl−ợngmốihànvàtínhkinhtế.Hànđiểmtạoramốihàntừbêntrongmặttiếpgi ápnơimàmắttakhôngnhìnthấy,đâylàđiểm đặcbiệtmàkhôngmộtloạimáyhànnàokháclàmđ−ợc.Mốihàncủamáyhàn điểmkhônghềnổicộmlên,khônglàmcháynhữngthứxungquanh,nguộinhanh,ítgâybiếnd ạngvậtliệuhàn,khônggắnthêmloạivậtliệunàokháclênmốihàn,khôngtạoraxỉbámquanh mốihànnênmốihànđẹphơnhẳnsovớicácmốihànkhác.Ngoàirahànđiểmcònkhôngphải mấtbấtkỳloạiquehàn,dâyhàn,thuốchànhaykhíhànnàocả,khôngphảigiacôngmàisửalạ imốihànmàtốcđộhànlạirấtcaocóthểđạttới0,05giây/ mộtmốihàn,vìthếhànđiểmrấtkinhtế.
Mối hàn que Mối hàn TIG
Mối hàn hơi Mối hàn điểm
Dođiệntrởgiữahaiđiệncựchànđiểmtrênvậthànrấtnhỏchỉkhoảng0,00001đến0,001 omhnênphảicấpmộtnguồnđiệncódòngđiệnrấtlớntừhàngtrămAmpeđếnhàngtrămngh ìnAmpetuỳtheovậtliệuvàđộdầyvậtliệuh ànmớitạorađ−ợcmộthiệuđiệnthếđủlớntrênvật liệuhàn,vìthếdâyhàncầnrấtlớnđểdẫnđ−ợcdòngđiệnlớnnh−vậy,cũngvìđặcđiểmnàymà máyhàn điểmthườngphảiđặtcốđịnhvàdichuyểnvậthànđểhàn.Vậthàncàngdầythìdònghànvàlự cépgiữahaiđiệncựccàngphảilớnnênviệcchếtạomáyhànđểhànnhữngvậtliệudầycàngtr ởnênkhókhăn,khôngnhữngthếmáyhàncànglớnthìcàngkhôngthểdichuyểnđểthaotácm àdichuyểnvậthànloạidầyđểthaotácthìcũngrấtnặngnềkhókhăn.
Chúngtôilấyvídụmộtsốthôngsốbảngtrachếđộhànđiểmdùngchothépc á cbonthấptr ongcuốnsổtayhàndánđiệntrởZGRZEWANIEO P O R O W E PORADNIKcủatácgiảR yszardMichalskinhàxuấtbảnkhoahọckỹthuậtBaLan:
Chế độ mềm Chế độ cứng
ChiÒudÇ ythÐp(m m) §−êngk Ý n h điệncực( mm)
Thêi gianc ấpdò ng(gi ©y)
Quabảngthôngsốtrêntacóthểthấyưuthếcủamáyhànđiểmkhôngphải đốivớivậtliệuhàndầynhưnghànđiểmlạichiếmưuthếcaođốivớivậtliệuhànm ỏn g,nhấtlàn hữngvậtliệumỏngđếnmứccácloạimáyhànkháckhóhoặckhôngthểhànđ−ợc.
Máyhànđiểm di động
Đểpháthuytốiđaưuđiểmcủaloạimáyhànđiểm,đềtàinghiêncứuchếtạol oạ i máyhàn điểmdiđộngcôngsuấtnhỏvớidònghàntừ500Ampeđến6500Ampe,vớidònghànkhôngq uálớnnh−vậycóthểdichuyểnđiệncựcđểhànởnhiềut−thếmàkhôngcầncốđịnhđiệncực rồidichuyểnvậthàn.Máyhàncủa đềtàisửdụngdâyhàncótiếtdiện300mm2,mộtbộkẹpmátvàmộtbộtayhànkhoảng5kgcóth ểcầmtayđểthaotáckhôngquánặngnề,vớibộtayhànnàycóthểhànđ−ợcthépdầytốiđalà2+2 mm.Ngoàirachúngtôicònchếtạothêmmộtbộtayhànminivớitrọngl−ợngd−ới1kgvàdâyhà nnhỏdưới25mm2đểhàncácloạithépmỏngcóchiềudầydưới0,5mmrấtlinhhoạttiệndụngv àhữuích,bộtayhànmininàykếthợpvớimộtmáyhàncủađềtàicóthểhànđ−ợctấmthép mỏngtới0,1mmhoặcl−ớithépcósợinhỏtớiỉ0,5mm.Vớinhữngvậtliệumỏngnh−vậyt hìcácloạimáyhànnh−hànque,hànTIG,hànMIG,MAG,HànPLASMA, hànhơi đềuk hôngthểhànđượcvàđâycũngchínhlàưuđiểmlớnnhấtcủamáyhànđiểmdiđộng.
Ngoàikhảnănghàncácloạithépnêutrên,máyhànđiểmdiđộngcủađềtàicònlàmộtthiết bịhàngárấthữuhiệu.Đốivớinhữngchitiếtđòihỏinhữngphươngpháphànkhácmàcầnhàng átrướcchochínhxácthìchỉviệcdùngmáyhànđiểmdiđộngđặtdònghànnhỏhơnsovớihànđi ểmthànhphẩmrồihàngátasẽđ−ợckếtquảrấttốtvànhanhchóng,mốihàngádùngph−ơngphá pnàykhônggâybiếndạngchitiếthànnhiềunhưcácphươngpháphàngákhácmàvẫnđảmb ả o độchácchắnđểhànthànhphẩm.
Vìđặctínhsinhnhiệtnhanhcủahànđiểmnênchấtl−ợngcủamáyhànđiểmk hô ngchỉp hụthuộcvàođộchínhxáccủadònghànmàđộchínhxáccủathờigiancấpdòngcũngquantr ọngkhôngkém.Đềtàiđãnghiêncứumộtgiảipháp đểđảmbảođộchínhxáctốiđachocảdònghànvàthờigiancấpdòngđólàsốhoáphầnđiềukhi Ón.
Vớicáckhoảngthờigianđ−ợcchianhỏđếnmộtphầntriệugiâyđểtínhtoánvàcàiđặtcho việcđiềukhiểnthờigiancấpdòngtừ0,01giâyđến2,5giâythìđộchínhxáclàrấtcao. phầnđiềukhiểndònghànđượcchiathành1000mứctươngứngvớicácmứcdònghànđặt từ100Ampeđến6500Ampe(6,5A/1mức).
Máyhànđiểmdiđộnggồm5phầnlàphầnnguồn,phầncôngsuất,phầnđiềukhiểnlậptr ình,phầntayhàn,phầncơkhívỏmáy.
Saukhicácthôngsốcàiđặtdònghàn,thờigiancấpdòng,cắtquátải,cắtquá áp,cắtthấpáp,cắtquánhiệtđãđãđượccàiđặtvàlưuvàobộnhớcủamáythìm á y thườngxuy ênkiểmtracácđiềukiệnlàmviệcvàsẵnsangthựchiệnlệnh điềukhiển.Ng−ờivậnhànhchỉviệcbấmcontactrêntayhànthìmáysẽcấpngaymộ tnguồnđ iệncódòngnhỏdưới100Ađểkiểmtrađộtiếpxúcvàkhởiđộngbơmnướclàmmáttayhàn.kh idòngkiểmtrađãđạttrên50Athìmáyđồngthờicấpdònghànvàđếmlùithờigiancấpdòng, khithờigiancấpdòngđãhếtthìmáylậptứcngắtdònghàncònbơmnướclàmmáttayhànsẽđ
−ợcngắtsaukhoảngthờigianbằng2lầnthờigiancấpdòng.Trongquátrìnhlàmviệcnếum áypháthiệncócácsựcốnh−quátải,quááp,thấpáp,quánhiệt thìmáysẽtự độngngắtdòngvàcảnhbáochongườivậnhànhbiếtbằngcòivàthểhiệndòngthôngbáolỗitr ênmànhình,việcbáolỗisẽduytrìchođếnkhilỗiđókhôngcònvàngườivậnhànhbuộcphảin gắtnguồnkhởiđộnglạithìmáymớisẵnsànglàmviệctiếp.
Kẹp mass Đầu mỏ hàn
Phần công suÊt PhÇn tay
PhÇn cắt quá nhiệt 380vac §−êng dữ liệu Đ−ờng
PhÝm bÊm §−êng contac ®khiÓn
PhÇn hiÓn thị §−êng nguôn 220V Đ−ờng gió làm mát §−êng ®iÒu khiÓn
Phần làm mát bằng gió Đ−ờng n−ớc lạnh
Phần làm mát bằng n−ớc §−êng n−íc nãng
Bộ lọc xung cao tần
200mH Đến phần công suất
Phầnnguồnlấyđiện2Fa380VquanmộtAutomat100Acấpchobộcôngsuấtvà2biếnáph ạthế,mộtbiếnáplấyrađiệnáp220VACchoquạtlàmmátmáyvàbơmn−ớclàmmáttayhàn, mộtbiếnáplấyracácmứcđiệnáp:3VACchophần đođiệnápnguồnvàpháthiệnphađiệnl−ới.17VACchophầnnguồnBoardmạch điềukhiển.6+6VACchophầnsosáchvàkhuyếchđạithuậttoán.8VACchophầnnguồnnuô ichípvàBoardmạchhiểnthị.Cácnguồntrêncáchlihoàntoànvớinhau.
Từhaiphađiệnlưới380VACsauAutomatmộtphađưathẳngđếnmộtđầudâysơcấpcủamáy biếnápđộnglực,phacònlạiđiquacặpThyristormắcđảochiềun h a u rồiđivàođầudâysơcấpcò nlạicủamáybiếnápđộnglựcđểkhépkínmạch điện.
CặpThyrystorđóngvaitrònh−mộtContacđiệntốcđộcao,bộđiềukhiểnsẽphảichọnthờ iđiểmđểđóngđiệnvàomáybiếnápchodúngvớimứcdònghàn đặt,thờiđiểmngắtđiệnluônđ−ợcđiềukhiểnchođúngvớiphakhông(khibiên độdiệnlướibằng0V). ĐặctínhcủaThyrystorlàsaukhiđãkíchmởđ−ợcrồithìnósẽluônmởnếud ò n g điệnđiq uanóđủlớnchodùxungđiềukhiểncócòntồntạihaykhông,nh−vậymạchđiềukhiểnchỉcần cấpmộtxungvàothờiđiểmcầnthiếtrồingắtxungvàđợiđếnkhinguồnđiệnquayvềphakhôn glúcđóđiệnápnguồnbằng0nêndòngđiệnđiquaThyristorvàomáybiếnápcũngbằng0thìTh yristorsẽtựngắtkếtthúcmộtbánkỳđiệnl−ới.
Sơđồmạchđiệncôngsuất: Đến mạch ®iÒu khiÓn
22R/30W Đến mạch điều khiển Đến bộ tay hàn
Máy biến áp động lực sau khi chế tạo hoàn thiện
-KiểuEI3trụđứngghép6phiến,độdầy0,3mm.
- HệsốthẩmthấuK:Tronggiảitừ35đến45,tachọnK @(mứctrungbình)
- Sốvòng/vôn: N=K/St@/200 =0,2vòng/vol.
-Chiềudàicuộnthứcấp: Rsc=N2xRtb=5x880 =4,4m. xửlýCáchđiện,chốngẩm,chốngrung,chốngồn:
Si,làmđầucựcxong,đ−anhúngtoànbộtrongsơncáchđiện,sấykhôởnhiệtđộ120°Ctrong4 giờrồiđ ể nguộivàđúcđặccáccuộndâytrongkeoEpoxy.Sau2ngàykeoEpoxyđãhoàntoàn đôngcứng,cấpđiện380VAC/
50Hzvàocuộndâysơcấptrong15phútvàk i ể m tranhiệtđộtrêncuộdâyvàlõitừ,nếunhiệtđộk hôngquá45°Cthìmáyđãchạytốt.
Khốiđiềukhiểnlậptrìnhlàkhốiđảmnhiệmnhiềuchứcnăngnhất,tấtcảcácth ôn gtincài đặt,kiểmtra,đođạc,tínhtoán,lưutrữ,điềukhiển,hiểnthịđềudokhốinàydảmnhiệm.Trong khốichứcnăngđiềukhiểnlậptrìnhthìphầntửđảmnhiệmnhiềuchứcnăngnhấtlàviđiềukhi ển,phầntửnàychứamộtch−ơngtrìnhphầnmềmkháphứctạpvàđ−ợccoinh−làbộnãocủa máy.
Trênthếgiớicókhánhiềuhọviđiềukhiểnnh−:họ89Cxx,AVRcủaAtmel,68HCxxcủaM otorola,PsoCcủaCypress,họPICcủaMicrochip,vàmộtsốhọkháccủacáchãngnh−:Zilog,N EC,Philips,Fujitsu Chúngtôiquyếtđịnhchọnvi điềukhiểnPIC18F458-I/PcủaMicrochipbởicáclýdosau:
+LàhọuC8bitđ−ợcthếgiớidùngphổbiếnnhấtvàkhẳngđịnhđ−ợcvịtrísốmộttronglàngu C8bit.Tínhđếnkhoảngnăm2004thìsốl−ợngvềdònguC8bithãngMicrochipbánđ−ợcnhiều nhÊtthÕgiíi.
+Cóđầyđủtàinguyênnh−:có32kbyteFlash,1536byteRAM,256byteEEPROM, 3bộđ ịnhthời,cócácgiaotiếpnh−RS232,SPI,cácbộbiếnđổiADC10bit8kênh,DAC_PWM10bit ,cácmodulequantrọngkhácchohệđiềukhiểncôngnghiệp/quânsựnh−:Watchdog,Brown- outreset Cáctàinguyêntrênlàk h ô n gthểthiếutrongbàitoánthiếtkếmáyhàn.
Phầnmềmđ−ợcviếtbằngngônngữC (HTPICCcủahãngHitech)trênnềnsoạnthảoMPLA BIDE,làngônngữhiệnnayđượccộngđồngthếgiớiđánhgiálàtrìnhdịchCtốiưunhất.
SaukhibiêndịchtừngônngữCthànhmãmáy(*.hex),ng−ờisửdụngcóthểnạpvàochipthôn gquacácmạchnạpthôngdụngnh−ICD2,GTP_USBthôngquagiaodiệnICSP
- HaikênhADC10bitđểđodònghànvàđobiênđộđiệnlưới.Thờigianlấymẫucủadòn ghànlà0.5ms/mẫu.
Khởi tạo các tài nguyên của Vi điều khiển các module ngắt
Module ngắt xác định pha không của lưới điện
Module ngắt lấy mẫu ADC chu kỳ 0.5ms về áp
Module ngắt định thời quét phím và điều khiển hệ thống theo chu trình
Module ngắt định thời điều khiển công suất thysistor
Module ngắt đọc giá trị của ADC mỗi khi ADC đã hoàn tất biến đổi
-Thayđổicácthamsố Đếnthờiđiểmc uốipha(Lặp lạisaubánkỳ N lưới)?
Kiểmtra:quát ải,áp,nhiệt,th ấpáp?
Tínhtoáncôngs uấtvàđưaratha msốchocácngắt điềukhiển modulespihiểnthịchữsốled:
LATCH=0; for(tmp=0;tmp