nghiên cứu thiết kế và chế tạo ổ đỡ sử dụng đệm từ trường (ổ từ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO Ổ ĐỠ SỬ DỤNG ĐỆM TỪ TRƯỜNG (Ổ TỪ) CNĐT : NGUYỄN QUANG ĐỊCH 9792 HÀ NỘI – 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI __________________ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2012 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo ổ đỡ sử dụng đệm từ trường (ổ từ) Mã số đề tài: KC.03.TN07/11-15 Thuộc chương trình: Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ Cơ khí và Tự động hóa. 2. Chủ nhiệm đề tài: Họ và tên: Nguyễn Quang Địch Ngày, tháng, năm sinh: 17/02/1975 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Tiến sỹ Chức danh khoa học: Giảng viên Chức vụ: Phó Viện trưởng viện Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa Điện thoại: Tổ chức: 043.8692306 Nhà riêng: 0466567496 Mobile: 0904329912 E-mail: dichnq@gmail.com Tên tổ chức đang công tác: Đại học Bách khoa Hà Nội Địa chỉ tổ chức: Số 1, đường Đại Cồ Việt, quận Hai Bà Trưng, HN Địa chỉ nhà riêng: Lô C, khu X1 Pháp Vân, Hoàng Liệt, Hoàng Mai, HN 3. Tổ chức chủ trì đề tài: Tên tổ chức chủ trì đề tài: Trường đại học Bách khoa Hà Nội Điện thoại: 043.8692136 Fax: 043.8692006 E-mail: qlkh@mail.hut.edu.vn Website: www.hut.edu.vn Địa chỉ: Số 1, đường Đại Cồ Việt, quận Hai Bà Trưng, HN Họ và tên thủ trưởng tổ chức: GS.TS. Nguyễn Trọng Giảng Số tài khoản: 931.01.062 Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Giáo dục và Đào tạo II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN 1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án: - Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 1/ năm 2012 đến tháng 12/ nă m2012 - Thực tế thực hiện: từ tháng 1/năm 2012 đến tháng 12/năm 2012 2. Kinh phí và sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 790 tr.đ, trong đó: + Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 790 tr.đ. b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số TT Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Ghi chú (Số đề nghị quyết toán) 1 1/2012 310 3/2012 310 310 2 5/2012 243 5/2012 243 243 3 7/2012 237 12/2012 237 237 c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số TT Nội dung các khoản chi Tổng SNKH Nguồn khác Tổng SNKH Nguồn khác 1 Trả công lao động (khoa học, phổ thông) 390 390 0 390 390 0 2 N guyên, vật liệu, 311 311 0 311 311 0 năng lượng 3 Thiết bị, máy móc 00000 0 4 Xây dựng, sửa chữa nhỏ 00000 0 5 Chi khác 89 89 0 89 89 0 Tổng cộng 790 790 790 790 0 3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án: (Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)  Số TT Số, thời gian ban hành văn bản Tên văn bản Ghi chú 1 Ngày 8/7/2011 Biên bản họp hội đồng xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài khoa học công nghệ tiềm năng 2 Ngày 16/7/2011 Biên bản họp thẩm định đề tài khoa học và công nghệ tiềm năng 3 Số 3855/QĐ- BKHCN, ngày 15/12/2012 Quyết định về việc phê duyệt kinh phí, tổ chức và cá nhân chủ trì các nhiệm vụ KH&CN bắt đầu thực hiện trong kế hoạch năm 2011 4 Số 07/2011/HĐ- ĐTTN-KC.03/11- 15 Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án: (Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm) Số TT Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Tên cá nhân đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chính Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 TS. Nguyễn Quang Địch TS. Nguyễn Quang Địch Chủ nhiệm đề tài Báo cáo chuyên đề 2 TS. Phạm Việt Phương TS. Phạm Việt Phương Thư ký đề tài Bản vẽ thiết kế tủ điện 3 TS. Phạm Hồng Phúc TS. Phạm Hồng Phúc Thành viên Kiểm tra kết quả thiết kế 4 ThS. Nguyễn Mạnh Linh ThS. Nguyễn Mạnh Linh Thành viên Bộ nguồn Switching 5 KS. Vũ Thụy Nguyên KS. Vũ Thụy Nguyên Thành viên Chế tạo ổ từ 6 KS. Nguyễn Trí Cường KS. Nguyễn Trí Cường Thành viên Bộ Khuếch đại công suất 7 ThS. Nguyễn Thị Nhung Thành viên Phần mềm điều khiển 8 TS. Nguyễn Đức Huy Thành viên Phần mềm điều khiển 9 TS. Phạm Đức Thịnh Thành viên Thử nghiệm ổ từ 10 ThS. Đinh Quốc Trí Thành viên Thử nghiệm ổ từ 11 ThS. Phạm Thành Chung Thành viên Lắp đặt mô hình thử nghiệm 12 ThS. Chu Đức Việt Thành viên Tủ đựng bộ biến đổi 6. Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Thực tế đạt được (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* 1 2 7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Thực tế đạt được (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Ghi chú* 1 Phân tích và giới thiệu phương án thiết kế hệ điều khiển cho ổ từ, 18-19/12/2012, 11 triệu đồng, Đại học Bách khoa Hà Nội Phân tích và giới thiệu phương án thiết kế hệ điều khiển cho ổ từ, 18- 19/12/2012, 9,925 triệu đồng, Đại học Bách khoa Hà Nội 8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài) Thời gian (Bắt đầu, kết thúc - tháng … năm) Số TT Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Theo kế hoạch Thực tế đạt được Người, cơ quan thực hiện 1 Nhóm nội dung cơ cấu chấp hành ổ từ 4/2012 4/2012 Đại học Bách khoa Hà Nội 2 Mạch động lực sử dụng thiết bị điện tử công suất 5/2012 5/2012 Đại học Bách khoa Hà Nội 3 Phần cứng hệ điều khiển 5/2012 5/2012 Đại học Bách khoa Hà Nội 4 Phần mềm hệ điều khiển thời gian thực 8/2012 8/2012 Đại học Bách khoa Hà Nội 5 Thử nghiệm ổ từ 10/2012 10/2012 Đại học Bách khoa Hà Nội III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN 1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT Tên sản phẩm và chỉ tiêu chất lượng Đơn vị đo Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt được chủ yếu 1 Ổ từ ngang trục mẫu dùng để nâng trục chuyển động không tiếp xúc Bộ 02 02 02 b) Sản phẩm Dạng II: Yêu cầu khoa học cần đạt Số TT Tên sản phẩm Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú 1 Bản vẽ thiết kế, chế tạo ổ từ 4 cực Đạt Đạt 2 Bản vẽ thiết kế, chế tạo hệ điều khiển cho ổ từ 4 cực Đạt Đạt 3 Phần mềm điều khiển Đạt Đạt c) Sản phẩm Dạng III: Yêu cầu khoa học cần đạt Số TT Tên sản phẩm Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số lượng, nơi công bố (Tạp chí, nhà xuất bản) 1 Bài báo quốc tế 01 01 International Symposium on Dynamic and Control 2 Bài báo trong nước 02 03 - Jounal of Science and Technology - VCCA - VCM d) Kết quả đào tạo: Số lượng Số TT Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú (Thời gian kết thúc) 1 Thạc sỹ 0 3 2012 2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại: a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ: - Nhờ khả năng nâng không có tiếp xúc, ổ từ đang được coi là một ngành công nghệ tiên tiến và thân thiện với môi trường. Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công ổ từ tại Việt Nam sẽ góp phần đáng kể trong việc tăng cường khả năng hội nhập với xu thế nghiên cứu chung của thế giới về sử dụng ổ từ. - Ti ếp cận và làm chủ được một ngành công nghệ mới về ổ từ: Việc thiết kế chế tạo thành công ổ từ và các bộ biến đổi điện tử công suất cho ổ từ giá thành thấp không những thúc đẩy mạnh mẽ các nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng trong nước mà còn đưa nền khoa học công nghệ Việt Nam tiếp cận với các nước phát triển trong lĩ nh vực đệm từ trường cho máy điện quay. - Tăng cường các công bố quốc tế trên các tập san khoa học uy tín: Động cơ điện dùng ổ từ là một hướng nghiên cứu mới thu hút nhiều nhà khoa học trên thế giới, việc chế tạo thành công mô hình động cơ điện dùng ổ từ sẽ đẩy mạnh các hướng nghiên cứu thực nghiệm trong nước và có thể tăng cường các công b ố quốc tế. b) Hiệu quả về kinh tế xã hội: - Thúc đẩy khả năng sản xuất ổ từ trong nước nhằm mục đích xuất khẩu và sử dụng trong nước. - Tạo ra được một sản phẩm nền đặc chủng có khả năng làm việc trong các môi trường rất khắc nghiệt. - Ngoài ra với việc hạn chế được việ c sử dụng các chất bôi trơn (mà ổ bi cơ sử dụng) do đó sẽ làm giảm khả năng gây ô nhiễm môi trường. 3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án: Số TT Nội dung Thời gian thực hiện Ghi chú (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) I Báo cáo định kỳ Lần 1 9/2012 Hoàn thành 8/15 chuyên đề, chế tạo xong cơ cấu chấp hành, bộ nguồn và bộ Khuếch đại công suất cho ổ từ, viết được 02 bài báo II Kiểm tra định kỳ 9/2012 Lần 1 - Số lượng chuyên đề đã hoàn thành 8/15, tuy nhiên cần chỉnh sửa lại theo đúng mẫu báo cáo chuyên đề - Số lượng sản phẩm đã hoàn thành: 2 sản phẩm - Giải ngân còn chậm III Nghiệm thu cơ sở 27/12/2012 - Hoàn thành các nội dung sản phẩm dạng I, II và III theo hợp đồng - Phương pháp nghiên cứu và tính toán thiết kế là phù hợp và tin cậy - Sản phẩm đạt chất lượng và có khả năng ứng dụng thực tế - Đề nghị được tiếp tục nghiên cứu phát triển thông qua đề tài cấp nhà nước Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) Thủ trưởng tổ chức chủ trì (Họ tên, chữ ký và đóng dấu)  1  TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI __________________ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2012 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo ổ đỡ sử dụng đệm từ trường (ổ từ) Mã số đề tài: KC.03.TN07/11-15 Thuộc chương trình: Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ Cơ khí và Tự động hóa. 2. Chủ nhiệm đề tài: Họ và tên: Nguyễn Quang Địch Ngày, tháng, năm sinh: 17/02/1975 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Tiến sỹ Chức danh khoa học: Giảng viên Chức vụ: Phó Viện trưởng viện Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa Điện thoại: Tổ chức: 043.8692306 Nhà riêng: 0466567496 Mobile: 0904329912 E-mail: dichnq@gmail.com Tên tổ chức đang công tác: Đại học Bách khoa Hà Nội Địa chỉ tổ chức: Số 1, đường Đại Cồ Việt, quận Hai Bà Trưng, HN Địa chỉ nhà riêng: Lô C, khu X1 Pháp Vân, Hoàng Liệt, Hoàng Mai, HN 3. Tổ chức chủ trì đề tài: Tên tổ chức chủ trì đề tài: Trường đại học Bách khoa Hà Nội Điện thoại: 043.8692136 Fax: 043.8692006 E-mail: qlkh@mail.hut.edu.vn Website: www.hut.edu.vn Địa chỉ: Số 1, đường Đại Cồ Việt, quận Hai Bà Trưng, HN Họ và tên thủ trưởng tổ chức: GS.TS. Nguyễn Trọng Giảng Số tài khoản: 931.01.062 Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Giáo dục và Đào tạo [...]... và chế tạo khung cố định stator của ổ từ - Thiết kế và chế tạo khung cố định stator của ổ từ - Thiết kế và chế tạo bệ máy để lắp ráp và căn chỉnh ổ từ d Tính toán thiết kế và chế tạo rotor của ổ từ - Tính toán thiết kế chế tạo rotor của ổ từ - Chế tạo rotor 1.1.2.2 Mạch động lực sử dụng thiết bị điện tử công suất a Thiết kế và chế tạo bộ nguồn switching cho bộ khuyếch đại công suất của ổ từ b Thiết kế. .. và hoàn thiện các nội dung nghiên cứu sau: 1.1.2.1 Nhóm nội dung “Cơ cấu chấp hành ổ từ a Nghiên cứu tổng quan về lý thuyết ổ từ - Nghiên cứu về cấu trúc của ổ từ - Nghiên cứu về nguyên lý làm việc và tính toán lực nâng - Nghiên cứu về mô hình toán học b Thiết kế và chế tạo stator của ổ từ - Thiết kế và chế tạo lõi stator của ổ từ - Thiết kế và chế tạo các cuộn dây cho stator của ổ từ c Thiết kế và. .. công suất của ổ từ b Thiết kế và chế tạo bộ khuyếch đại công suất tuyến tính cho ổ từ c Thiết kế và chế tạo tản nhiệt và lắp đặt quạt mát cho các van động lực của bộ biến đổi điện tử công suất của ổ từ d Thiết kế và chế tạo tủ đựng bộ biến đổi cho bộ biến đổi của ổ từ 1.1.2.3 Phần cứng hệ điều khiển a Thiết kế cấu trúc phần cứng ghép nối hệ điều khiển các ổ từ sử dụng DS1104 và bộ khuyếch đại công suất... có tiếp xúc, ổ từ đang được coi là một ngành công nghệ tiên tiến và thân thiện với môi trường Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công ổ từ tại Việt Nam sẽ góp phần đáng kể trong việc tăng cường khả năng hội nhập với xu thế nghiên cứu chung của thế giới về sử dụng ổ từ - Tiếp cận và làm chủ được một ngành công nghệ mới về ổ từ: Việc thiết kế chế tạo thành công ổ từ và các bộ biến đổi điện tử công... thời gian thực a Nghiên cứu và thiết kế cấu trúc hệ điều khiển các ổ từ b Nghiên cứu và thiết kế phần mềm (firmware) mạch vòng điều khiển vị trí 23   KC.03.TN07/11-15   ngang trục theo phương x và y c Nghiên cứu và thiết kế phần mềm (firmware) mạch vòng điều khiển góc nghiêng theo phương x và y e Nghiên cứu thiết kế và lập trình giao diện hệ thống điều khiển cho ổ từ 1.1.2.5 Thử nghiệm ổ từ a Thử nghiệm... pháp tạo ra lực từ trường và hướng nghiên cứu 26 1.2.1.1 Các giải pháp tạo ra lực từ trường 26 1.2.1.2 Lựa chọn định hướng nghiên cứu 31 1.2.1.3 Các lĩnh vực ứng dụng chính của ổ đỡ từ chủ động 33 1.2.2 Nguyên lý nâng dùng lực từ trong ổ từ chủ động .34 1.2.3 Nguyên tắc xác định lực nâng từ trường 36 1.2.4 Các dạng cấu trúc ổ đỡ từ hiện nay và hướng nghiên cứu .41 1.3 Kết... 1.3 Kết luận chương 1 41 8    Chương 2 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CƠ CẤU CHẤP HÀNH CHO Ổ TỪ 43 2.1 Nghiên cứu thiết kế và chế tạo stator cho ổ từ .43 2.1.1 Cơ sở lý thuyết 43 2.1.2 Tính toán kích thước vòng dây 43 2.1.3 Thiết kế lõi stator 47 2.2 Tính toán thiết kế và chế tạo rotor của ổ từ .57 2.2.1 Cơ sở lý thuyết 57... Chương 2: Nghiên cứu thiết kế chế tạo cơ cấu chấp hành cho ổ từ: Trong phần này phương pháp thiết kế cho stator và rotor của ổ từ dựa trên việc đánh giá tải trọng và ổn định dao động được diễn dải chi tiết • Chương 3: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ điều khiển cho ổ từ: Chương này sẽ giới thiệu chi tiết về cấu trúc hệ điều khiển cho ổ từ, từ phương pháp xây dựng bộ nguồn, lựa chọn cảm biến và xây dựng... chế tạo thành công ổ từ tại Việt Nam sẽ góp phần đáng kể trong việc tăng cường khả năng hội nhập với xu thế nghiên cứu chung của thế giới về sử dụng ổ từ • Tiếp cận và làm chủ được một ngành công nghệ mới về ổ từ: Việc thiết kế chế tạo thành công ổ từ và các bộ biến đổi điện tử công suất cho ổ từ giá thành thấp không những thúc đẩy mạnh mẽ các nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng trong nước mà... trọn bộ ổ từ với hàm lượng khoa học cao ngang tầm các nước phát triển do Việt Nam tự nghiên cứu, thiết kế và chế tạo Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công ổ từ sẽ tạo ra sản phẩm có hàm lượng khoa học công nghệ cao và giá trị gia tăng lớn Ngoài ra cũng góp phần đáng kể trong việc tiếp cận và làm chủ được một ngành công nghệ tiên tiến trên thế giới về ứng dụng đệm từ trường • Tính sáng tạo: Nằm . Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo ổ đỡ sử dụng đệm từ trường (ổ từ) Mã số đề tài: KC.03.TN07/11-15 Thuộc chương trình: Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ Cơ khí và Tự động. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO Ổ ĐỠ SỬ DỤNG ĐỆM TỪ TRƯỜNG (Ổ TỪ) CNĐT : NGUYỄN QUANG ĐỊCH. KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo ổ đỡ sử dụng đệm từ trường (ổ từ) Mã số đề tài: KC.03.TN07/11-15 Thuộc chương trình: Nghiên