Thiết kế và chế tạo bộ khởi động mềm cho dộng cơ AC

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: LƯƠNG MINH NHỰT Lớp : 50CKCD Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật điện tử Đề tài: Thiết kế chế tạo khởi động mềm cho động AC Số trang Số chương :04 Hiện vật: 02 báo cáo, 02 đĩa CD, 01 điều khiển NHẬN XÉT Kết luận Nha Trang, ngày .tháng năm 2012 Cán hướng dẫn ( ký ghi rõ họ tên ) PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI Họ tên sinh : LƯƠNG MINH NHỰT Lớp : 50CKCD Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật điện tử Đề tài: Thiết kế chế tạo khởi động mềm cho động AC Số trang Số chương :04 Hiện vật: 02 báo cáo, 02 đĩa CD, 01 điều khiển NHẬN XÉTCỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Kết luận Nha Trang, ngày tháng .năm 2012 Điểm phản biện CÁN BỘ PHẢN BIỆN Bằng số Bằng chữ ( Ký ghi rõ họ tên ) _ Nha Trang, ngày tháng năm 2012 Điểm chung Bằng số Bằng chữ CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ( Ký ghi rõ họ tên ) LỜI NÓI ĐẦU Cơ Điện Tử ngành học nước ta, ngày khẳng định vai trò giai đoạn công nghiệp hóa đại hóa ngày phát triển đất nước tương lai Đây nghành có hội tụ đúc kết ba chuyên nghành khí, tin học điện tử mà sản phẩm cuối hệ thống tự động hóa góp phần giải phóng sức lao động người Đối với sinh viên Cơ Điện Tử để làm quen với hệ thống máy móc, công nghệ bên trình học lý thuyết kèm với thực tế cần thiết Đề tài tốt nghiệp với nội dung “ Thiết kế chế tạo khởi động mềm cho dộng AC” , cho em kiến thức, kinh nghiệm vô bổ ích qua trình vận dụng kiến thức học tập từ nhà trường vào thực tiễn Sau thời gian tập trung thiết kế, chế tạo, hướng dẫn tận tình Thầy Trần Văn Hùng, Thầy môn Cơ Điện Tử - Khoa Cơ Khí, em hoàn thành đề tài thời gian đặt Em xin chân thành cảm ơn quí thầy giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Vì kiến thức hạn chế nên đề tài số nhược điểm, kính mong quý Thầy tận tình giúp đỡ, bổ sung để đề tài em hoàn thiện bước đầu có ứng dụng vào hoạt động thực tiễn Nha Trang, tháng 06/2012 Sinh Viên LƯƠNG MINH NHỰT MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan động điện không đồng pha 1.1.1 Đại cương động không đồng pha Dựa theo nguyên tắc động không đồng ba pha, người ta chế tạo động không động pha Stato loại động gồm hai cuộn dây đặt lệch góc, dây nối thẳng với mạng điện, dây nối với mạng điện thông qua tụ điện Cách mắc làm cho hai dòng điện hai cuộn dây lệch pha tạo từ trường quay Động không đồng có nhiều ưu điểm : kết cấu đơn giản, làm việc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ, có khả làm việc môi trường độc hại nơi có khả cháy nổ cao.Vì ưu điểm nên động không đồng sử dụng rồng rãi kinh tế quốc dân Trong đời sống ngày, động không đồng ngày chiếm vị trí quan trọng với nhiều ứng dụng như: quạt gió, máy bơm, động tủ lạnh, máy quay đĩa Tóm lại với phát triển sản xuất điện khí hóa tự động hóa, phạm vi ứng dụng động điện xoay chiều pha ngày rộng rãi Hình 1.1: Động điện không đồng pha 1.1.2 Cấu tạo Gồm phận stator roto Ngoài có khe hở không khí: a.Roto: Có loại roto lồng sóc roto kiểu dây quấn Hình 1.2: Roto giây quấn Hình 1.3: Roto lồng sóc +Roto dây quấn: bao gồm lõi thép, dây quấn trục máy Lõi thép: gồm kỹ thuật điện giống stator, thép lấy từ phần ruột bên dập thép stator.Mặt có xẻ rãnh đặt dây quấn roto, có lỗ để gắn với trục máy Dây quấn: đặt lõi thép roto, có dây quấn giống dây quấn stator.Trong máy điện công suất trung bình trở lên, dây quấn roto thường kiểu dây quấn sóng hai lớp bớt đầu dây nối, kết cấu dây quấn roto chặt chẽ.Trong máy điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm lớp Trục máy: gắn với lõi thép roto làm thép tốt +Roto lồng sóc: kết cấu loại dây quấn khác với dây quấn stator.Trong rãnh lõi sắt roto đặt vào dẫn đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt nối tắt lại hai đầu hai vành ngắn mạch đồng hay nhôm làm thành lồng mà người ta gọi lồng sóc Ngoài loại roto có thêm phận khởi động tụ điện, ngắt điện ly tâm hay rơle dòng điện, rơle điện áp, b.Stator: Phần tĩnh gồm: lõi sắt, dây quấn, vỏ máy +Vỏ máy: có tác dụng cố định lõi sắt dây quấn, không dùng để làm mạch dẫn từ, làm gang thép hàn lại +Lõi sắt: phần dẫn từ, từ trường qua lõi sắt từ trường quay nên để giảm tổn hao, lõi sắt làm từ thép kỹ thuật điện ghép lại +Dây quấn: dây quấn stator đặt vào rãnh lõi sắt cách điện với lõi sắt c.Khe hở không khí:Vì roto khối tròn nên khe hở Khe hở máy điện không đồng nhỏ để hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới làm cho hệ số công suất máy cao 1.1.3 Nguyên lý làm việc Nếu có cuộn dây nối vào pha có từ trường xoay chiều sau: Hình1.4:Từ trường cuộn dây Xét từ trường dòng điện hình sin i= Imsin ωt chạy dây quấn stator động không đồng pha có dây quấn pha: Dòng điện xoay chiều chạy dây quấn stator sinh từ trường xoay chiều, đường sức từ trường xác định theo quy tắc vặn nút chai.Xét thời điểm: B = BT (thuận) + -Tại t1= B N (nghịch) T , dòng điện đạt cực đại dương i=I m, cảm ứng điện từ B đạt cực đại, giả sử { while(1) { b=keypad_scan(); switch(b) { case 39: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("2"); delay_ms(500); mang2[d2++]=2; break; } case 13: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("0"); delay_ms(500); mang2[d2++]=0; break; } case 42: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("1"); delay_ms(500); mang2[d2++]=1; 99 break; } case 33: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("3"); delay_ms(500); mang2[d2++]=3; break; } case 70: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("4"); delay_ms(500); mang2[d2++]=4; break; } case 65: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("5"); delay_ms(500); mang2[d2++]=5; break; } case 55: { lcd_gotoxy(c++,1); 100 lcd_putsf("6"); delay_ms(500); mang2[d2++]=6; break; } case 98: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("7"); delay_ms(500); mang2[d2++]=7; break; } case 91: { lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("8"); delay_ms(500); mang2[d2++]=8; break; } case 77: { lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("9"); delay_ms(500); mang2[d2++]=9; break; } 101 } if(d2==2) { tinhI(); break; } } } /***************************Quet phim nhap gia tri thoi gian**********/ void mang03() { while(1) { b=keypad_scan(); switch(b) { case 39: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("2"); delay_ms(500); mang3[d3++]=2; break; } case 13: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("0"); 102 delay_ms(500); mang3[d3++]=0; break; } case 42: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("1"); delay_ms(500); mang3[d3++]=1; break; } case 33: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("3"); delay_ms(500); mang3[d3++]=3; break; } case 70: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("4"); delay_ms(500); mang3[d3++]=4; break; } case 65: 103 { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("5"); delay_ms(500); mang3[d3++]=5; break; } case 55: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("6"); delay_ms(500); mang3[d3++]=6; break; } case 98: { lcd_gotoxy(c++,1); lcd_putsf("7"); delay_ms(500); mang3[d3++]=7; break; } case 91: { lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("8"); delay_ms(500); mang3[d3++]=8; 104 break; } case 77: { lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("9"); delay_ms(500); mang3[d3++]=9; break; } } if(d3==1) { tinhT(); break; } } } /*********************Chuong trinh cho dien ap nhap vao***************/ void dienap() { lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" U yeu cau "); delay_ms(500); mang01(); } /**************Chuong trinh cho dong dien nhap vao*******************/ void dongdien() 105 { lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf(" I yeu cau "); delay_ms(500); mang02(); } /**************Chuong trinh cho thoi gian nhap vao******************/ void thoigian() { lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Tg yeu cau "); delay_ms(500); mang03(); } /******************************************************************/ void delay(int time) { int k; for(k=0;kMAX) { MAX=l; xulygiatriADC(); } lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Ikd:"); lcd_gotoxy(5,1); lcd_putsf(","); lcd_gotoxy(4,1); itoa(b1,st2a); lcd_puts(st2a); lcd_gotoxy(6,1); itoa(b2,st2a); lcd_puts(st2a); } /**************************************************************/ void KTNGAT() { if(NGAT=1) { NGAT=0; n++; 107 triac=0; delay(k); triac=1; delay(255-k); if(n==g) { n=0; z1++; xylythoigian(); } } } /**********************************************************/ void ok() { x=1; y=1; k++ ; if(l0==0) { if(k>=100) k ; else k++; } if(l1==1) { if(k>=150) k ; 108 else k++; } if(l2==1) { if(k>=255) k ; else k++; } if(l3==1) { k ; } } /*****************************************************************/ void main(void) { khoi_tao(); while(1) { g=t3*25; b=keypad_scan(); /***********************Fulltriac**********************************/ if(b==14) { lcd_clear(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("che fulltriac"); 109 delay_ms(100); kt6=1; } if(b==7) { kt7=1; } if(kt6==1) if (kt7==1) fulltriac(); /***********************KDMEM**********************************/ if(b==11) { lcd_clear(); lcd_gotoxy(2,0); lcd_putsf("Che KD mem"); delay_ms(100); kt4=1; } if(kt4==1) { if(b==21) // chon nhap dien ap { dienap(); c=0; kt1=1; } if(b==35) // chon nhap dong dien 110 { dongdien(); c=0; kt2=1; } if(b==49) // chon nhap thoi gian { thoigian(); c=0; kt3=1; } if(b==7) // bam ok { kt5=1; } if((kt1==1)&&(kt2==1)&&(kt3==1)) if(kt5==1) { if(t3==0) { e1=1; if(f3==0) { lcd_clear(); lcd_gotoxy(5,1); lcd_putsf("Problem"); DDRD=0x00; 111 e2=1; } else if(e2==0) { ROLE=1; lcd_clear(); lcd_gotoxy(5,0); lcd_putsf("Finish"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putsf("Ikd:"); lcd_gotoxy(5,1); lcd_putsf(","); lcd_gotoxy(4,1); itoa(b1,st2a); lcd_puts(st2a); lcd_gotoxy(6,1); itoa(b2,st2a); lcd_puts(st2a); } } ok(); KTNGAT(); if(e1==0) hienthi(); } } }; } 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS Phạm Văn Ất Kỹ thuật lập trình C sở nâng cao Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội, 2006 [2].GV Trần Văn Hùng Bài giảng Kĩ Thuật Ứng Dụng Vi Điều Khiển Trường đại học Nha Trang [3].Ngô Diên Tập, Vi điều khiển với lập trình C, NXB Khoa học kỹ thuật,2003 [4].Nguyễn Trọng Thắng, Giáo trình máy điện, NXB Đại học Quốc Gia TP HCM [5].Dương Minh Trí, Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn, NXB Khoa học kỹ thuật, 1998 [6].www.tuhocavr.net www.hocdelam.org www.cdtvn.vn www.spkt.net www.alldatasheet.com 113 [...]... hiểm cho con người Do vậy bộ khởi động mềm có chức năng giúp hạn chế những nguy hiểm đó, giúp tạo cảm giác yên tâm trong lúc vận hành thiết bị 1.4 Mục Tiêu Thiết kế và chế tạo thành công bộ khởi động mềm giúp khởi động cho động cơ AC 1 pha nhằm mục đích tránh hiện tượng sụt áp ở lưới điện trong lúc vận hành động cơ 1.5 Đối Tượng Và Phạm Vi Nghiên Cứu Bộ khởi động mềm điều khiển khởi động cho động cơ AC. .. 1.11: Đồ thị momen khởi động khi có thêm tụ +Tụ chạy: được nối vào cuộn khởi động để giảm dòng khởi động động cơ Thường dùng cho các động cơ khởi động nhiều lần Hình 1.12: Sơ đồ động cơ dùng tụ chạy 13 -Một số động cơ sử dụng 2 cuộn dây giống nhau: Hình 1.13: Sơ đồ động cơ dùng hai cuộn dây giống nhau +Khi chạy theo chiều “Thuận“, cuộn A là cuộn chính (chạy), cuộn B là cuộn phụ (khởi động) +Khi chạy theo... nguồn, cuộn Khởi động - được ngắt ra khi động cơ đạt khoảng 75% tốc độ định mức Hình 1.8:Sơ đồ cấu tạo động cơ có ly tâm chuyển mạch 11 Hình 1.9: Đồ thị momen khởi động b.Capacitor Start Motor (Tụ khởi động động cơ) -Để tăng momen khởi động người ta thường dùng 1 tụ điện mắc nối tiếp với cuộn dây khởi động nhằm tăng góc pha giữa các cuộn dây gần đến 900 Hình 1.10:Sơ đồ cấu tạo động cơ và đồ thị khi... suất động cơ: 1 pha 0,75kW-11kW +Điện áp cấp: 24V DC hoặc 100-240VAC +Điện áp hoạt động: 208-600V +Cấp bảo vệ IP20 Hình 1.17: Khởi động mềm PSR 3 1.3 Tính Cấp Thiết Bộ khởi động mềm có ý nghĩa rất lớn và quan trọng trong công nghiệp và trong đời sống vì nó giúp tiết kiện điện năng rất lớn, tăng tuổi thọ làm việc của động cơ hoạt động và không ảnh hưởng đến các thiết bị khác trong lưới điện khi động cơ. .. là cuộn phụ (khởi động) -Động cơ kiểu này dễ dàng đảo chiều quay nhưng do hai cuộn dây giống nhau nên hiệu quả khởi động không cao, thường dùng cho các động cơ công suất nhỏ c .Động cơ dùng vòng ngắn mạch Hình 1.14 : Động cơ dùng vòng ngắn mạch -Với các động cơ không đồng bộ 1 pha công suất bé từ vài oát đến hàng trăm oát, khi khởi động thường không mang tải hoặc tải rất nhỏ, thì được chế tạo theo 14... Triac để điều chỉnh tốc độ Người ta chế tạo các mạch điều khiển (dùng triac) để thay đổi điện áp đặt vào động cơ, từ đó thay đổi tốc độ quay vô cấp cho động cơ Hình 2.4:Sơ đồ điều khiển áp thông qua góc mở Triac 2.3.3.2 Ưu điểm +Khởi động động cơ dễ dàng bằng cách điều khiển góc mở α lớn để hạn chế dòng mở máy +Áp dụng cho tất cả các loại động cơ ở các cấp điện áp khác nhau +Giá thành không cao và. .. Khi một động cơ được khởi động, dù nó là động cơ một chiều hay xoay chiều sẽ sử dụng một dòng điện lớn cung cấp một momen quay đủ lớn để có thể thắng được momen cản của động cơ lúc đầu Do đó việc điều chỉnh dòng khởi động phải đảm bảo các yêu cầu sau: -Momen khởi động phải đủ lớn để động cơ có thể hoạt động -Dòng khởi động càng nhỏ càng tốt để không ảnh hưởng đến các phụ tải khác -Thời gian khởi động. .. trình.Có thể hiển thị trạng thái hoạt động +Chức năng bảo vệ nhiệt và quá tải cho động cơ 16 +Có modul cho phép điều khiển từ xa và giám sát hoạt động của động cơ +Tích hợp các giao thức truyền thông +Tự động thiết lập lại cho các tình huống lỗi - PSR 3: Khởi động mềm với khoảng điều chỉnh Start ram : 1 10s, Stop ram: 0 20s Có thể thực hiện 10 lần khởi động/ giờ và 20 lần/giờ nếu có quạt làm mát Đặc... tưởng cho một hệ thống máy yêu cầu khả năng điều khiển hoàn hảo cho quá trình khởi động và hãm, đặc biệt cho máy bơm và quạt Đặc tính tổng quát: +Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ +Bảo vệ quá tải và non tải cho động cơ với ngưỡng thời gian có thể điều chỉnh 15 Hình 1.15: Khởi động mềm Alista 48 +Cài đặt ngầm các thông số hoặc người dùng cũng có thể tự cài đặt thông số qua màn hình tích hợp hoặc bằng phần mềm. .. đặt vào động cơ, sẽ giúp giảm dòng khởi động xuống còn 1,5 đến 3 lần dòng định mức (phụ thuộc vào chế độ tải) vì khi động cơ được đóng trực tiếp vào lưới điện thì dòng khởi động của động cơ không đồng bộ sẽ rất lớn, từ 5 đến 7 lần dòng định mức Điều này gây ảnh hưởng rất lớn đến các thiết bị dùng điện khác, nhất là khi công suất bị giới hạn hay ở cuối đường dây có sụt áp lớn, sẽ làm hư hỏng các thiết