Nghiên cứu, chế tạo máy quấn dây máy điện có điều khiển

Mục lục Trang Trang phụ bìa Mục lục Đặt vấn đề Chương 1: Nghiên cứu tổng quan máy quấn dây điện từ 1.1 Khảo sát loại máy quấn dây điện từ tay 1.2 Khảo sát loại máy quấn dây điện từ đại Chương 2: Thiết kế, lắp đặt máy quấn dây điện từ có điều khiển 2.1 Máy quấn dây điện từ thr công 2.2 Động máy quấn 2.3 Bộ giảm tốc 2.4 Bộ nguồn điện chiều 2.5 Bộ điều khiển 2.6 Màn hình LCD 2.7 Encorder 2.8 Relay trung gian 2.9 Áp tô mát nguồn 2.10 Giá tở dây 2.11 Lắp đặt máy quấn dây điện từ có điều khiển Chương 3: Vận hành thử nghiệm Bước Bước Bước Kết luận 3 5 5 5 5 5 8 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện học sinh-sinh viên (HSSV) bậc đào tạo khoa Điện – TĐH học phần Thực hành máy điện, phải sử dụng máy quấn dây điện từ thủ công (quay tay) Việc nhiều không đảm bảo xác số vòng dây theo quy định (thừa thiếu vòng dây) tốc độ chậm Vì thị số vòng kim nhanh hỏng nên thao tác quấn dây thường phải đếm vòng Mặt khác để nghiên cứu chế tạo máy quấn dây điều khiển số vòng khơng đơn giản Chính việc nghiên cứu chế tạo máy quấn dây điều khiển số vòng dây theo mong muốn thiết thực góp phần tự động hóa cơng đoạn thao tác đại tu máy điện Qua nâng cao kỹ HSSV giáo viên thao tác quấn dây máy điện kiến thức điều khiển tự động hóa sản xuất Do để nâng cao chất lượng giảng dạy môn Thực hành máy điện thực nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu, chế tạo máy quấn dây máy điện có điều khiển.”, qua Giáo viên HSSV có máy quấn dây máy điện có điều khiển để phục vụ công tác giảng dạy học tập Qua kinh nghiệm giảng dạy môn học Thực hành máy điện, thực đề tài cố gắng để thiết kế máy quấn dây máy điện có điều khiển đảm bảo yêu cầu kĩ thuật phù nâng cao kiến thức, kỹ HSSV Giáo viên nhà trường - Mục tiêu đề tài + Nghiên cứu loại máy quấn dây điện từ + Thiết kế, chế tạo máy quấn dây điện từ có điều khiển + Viết hướng dẫn sử dụng máy quấn dây máy điện có điều khiển - Đối tượng, phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu: loại máy quấn dây điện từ + Phạm vi nghiên cứu: Thực với thiết bị mua nước tự chế tạo - Phương pháp nghiên cứu + Nghiên cứu lý thuyết điều khiển vận hành máy quấn dây điện từ + Nghiên cứu thực nghiệm thiết bị thật Chương 1: Nghiên cứu tổng quan đại lượng đo 1.1 Khảo sát loại máy quấn dây điện từ tay Qua việc khảo sát loại máy quấn dây điện từ thị trường từ việc tìm hiểu tham quan xưởng điện cho thấy chủ yếu loại máy quấn dây điện từ dùng tay quay sử dụng phổ biến Loại máy có ưu điểm gọn nhẹ, làm việc chắn Tuy nhiên loại phải thao tác tác thủ cơng đòi hỏi tập trung thao tác, kỹ tay nghề tốt trình sử dụng, đồng thời khơng tự động hóa nên tốn nhiều thời gian thực Hình 1.1 Máy quấn dây điện từ thủ cơng thị kim Hình 1.2 Máy quấn dây điện từ thủ công thị số 1.2 Khảo sát loại máy quấn dây điện từ đại Trong nhà máy chế tạo máy điện như: chê tạo máy biến áp, chế tạo động điện loại, có yêu cầu cao suất số lượng sản phẩm máy quấn dây điện từ thiết kế chuyên dụng để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Hình 1.3 Máy quấn dây điện từ chuyên dụng cho động Chương 2: Thiết kế, lắp đặt máy quấn dây điện từ có điều khiển 2.1 Máy quấn dây điện từ Trước tiên chọn máy quấn dây điện từ thủ cơng bình thường sử dụng trường để làm đỗi tượng điều khiển 2.2 Động máy quấn Với truyền động máy quấn dây cỡ nhỏ, tải trọng nhỏ nên chọn động máy quấn chiều cỡ nhỏ (P = 30-50W) 2.3 Bộ giảm tốc Bộ giảm tốc có tác dụng giảm tốc độ đưa đến trục động đồng thời tăng mô men kéo tải cho máy quấn Với yêu cầu chọn giảm tốc với tỷ lệ 40/1 gắn với trục động 2.4 Bộ nguồn điện chiều Để tạo nguồn điện ổn định cung cấp cho động máy quấn sử dụng nguồn xung thiết kế trọn gói hộp sắt 2.5 Bộ điều khiển Để thiết kế điều khiển cho động máy quấn sử dụng Main board dùng vi điều khiển ARM32F lắp kit STM32F103VCT6 2.6 Màn hình LCD LCD20*04 xanh dương sử dụng driver HD44780 hiển thị dòng với dòng 20 ký tự, hình có độ bền cao, phổ biến, nhiều code mẫu dễ sử dụng thích hợp cho người học 2.7 Encorder - Để đo đếm số vòng quay trục máy quấn, từ khống chế điều khiển số vòng quay máy quấn dây chọn Encorder cho máy quấn 2.8 Relay trung gian Điện áp: 12VDC 2.9 Áp tô mát nguồn Để đóng cắt nguồn cung cấp điện cho tồn máy quấn bảo vệ ngắn mạch sử dụng áp tô mát khối 20A 2.10 Giá tở dây Giá tở dây thiết kế để tở dây từ lô dây điện từ theo chiều ngang chiều dọc Giá tở dây giúp cho việc dây cách dễ dàng tránh bị rối dây điện từ trình quấn dây 2.11 Lắp đặt máy quấn dây điện từ có điều khiển Sau lựa chọn thiết bị phù hợp cho máy quấn dây điện từ có điều khiển, chúng tơi thực việc lắp đặt máy bảng gỗ sau: Hình 1.4 Máy quấn dây điện từ có điều khiển đặt bàn thao tác Chương 3: Vận hành thử nghiệm Việc tiến hành thử nghiệm máy quấn dây điện từ có điều khiển thực theo bước sau: Bước 1: Gá khuôn quấn lên trục máy, bật áp tô mát nguồn chuẩn cấp điện cho máy Hình 3.1 Sinh viên thao tác với máy quấn dây điện từ có điều khiển Khi bật nguồn điện mạch điều khiển mạch động lực cấp điện, mạch điều khiển báo hệ thống khởi động với kit STM32F103VCT6 Hình 3.2 Màn hình LCD báo hệ thống điều khiển bắt đầu làm việc Tiếp theo hình tự động chuyển sang chế độ báo nhập số liệu sau: Hình 3.3 Màn hình LCD thơng báo chọn số vòng dây cần quấn Bước 2: Nhập số vòng dây muốn quấn Màn hình nhập số liệu vị trí trỏ nhấp nháy vị trí số vòng dây cần nhập Để điều khiển nhập số liệu ta sử dụng 03 nút ấn: Nút nút SET: có nhiệm vụ di chuyển trỏ đến vị trí số cần nhập Nút bên trái nút ↑( tăng): có nhiệm vụ tăng số liệu cần nhập Nút bên trái nút ↑:↓ giảm có nhiệm vụ giảm số liệu cần nhập Số vòng dây cần nhập khơng vượt q 65535 vòng Hình 3.4 Màn hình nhập số vòng cần quấn Bước 3: Ấn giữ nút SET để máy khởi động bắt đầu quấn dây Hình 3.5 Màn hình hiển thị chế độ làm việc cài đặt bắt đầu - Ấn giữ nút SET khoảng giây để hệ thống bắt đầu làm việc - Trong trình làm việc máy hiển thị số vòng dây quấn tốc độ làm việc máy đẻ người thao tác theo dõi qua trình hoạt động, đồng thời dự tính thời gian kết thúc nhiệm vụ đung thực Hình 3.6 Màn hình theo dõi trình làm việc - Muốn dừng máy ta ấn nút SET để tạm dừng trình làm việc tiếp tục công việc ta lại tiếp tục ấn nút SET Hình 3.7 Màn hình hiển thị thơng báo hệ thống tạm dừng 10 III Kết luận Kết đạt + Nghiên cứu , đánh giá loại máy quấn dây điện từ thị trường + Thiết kế, chế tạo máy quấn dây điện từ có điều khiển + Viết hướng dẫn sử dụng máy quấn dây máy điện có điều khiển Hạn chế + Trong trình chế tạo phần khí có độ xác chưa cao + Cơng suất động nhỏ Hướng mở rộng phát triển Thiết bị thiết thực phục vụ cho việc giảng dạy học tập Khoa điện – Tự động hóa Qua chúng tơi thấy quan tâm nhà trường tới việc nghiên cứu, chế tạo thiết bị phục vụ cho việc đào tạo nhà trường giáo viên trực tiếp giảng dạy tự làm tăng khả truyền đạt kiến thức tới HSSV, tăng hiệu giảng dạy Đây thiết bị chế tạo lần đầu đơn nên cần số cải tiến, mong nhà trường quan tâm đầu tư để chúng tơi chế tạo thêm số máy quấn đáp ứng cho nhiều lớp học sinh học môn Máy điện để đáp ứng yêu cầu đào tạo nhà trường III Tài liệu tham khảo [1] Kỹ thuật quấn dây – Lê Thị Hồng Gấm – Nhà xuất giáo dục [2] Giáo trình Kỹ thuật vi xử lý- TS Vũ Khánh Lâm - Nhà xuất Thông tin truyền thông 11 ... loại máy quấn dây điện từ thị trường + Thiết kế, chế tạo máy quấn dây điện từ có điều khiển + Viết hướng dẫn sử dụng máy quấn dây máy điện có điều khiển Hạn chế + Trong q trình chế tạo phần khí có. .. loại máy quấn dây điện từ + Thiết kế, chế tạo máy quấn dây điện từ có điều khiển + Viết hướng dẫn sử dụng máy quấn dây máy điện có điều khiển - Đối tượng, phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên. .. 1.1 Máy quấn dây điện từ thủ cơng thị kim Hình 1.2 Máy quấn dây điện từ thủ công thị số 1.2 Khảo sát loại máy quấn dây điện từ đại Trong nhà máy chế tạo máy điện như: chê tạo máy biến áp, chế tạo