Thiết kế và chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RANG NGŨ CỐC BÁN TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Số thẻ sinh viên : Lớp: TS VÕ NHƯ THÀNH LÊ VĂN ĐÂY ĐÀM ĐÌNH HỊA 101130157 101120294 12CDT1 Đà Nẵng, 2018 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động TÓM TẮT Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RANG NGŨ CỐC BÁN TỰ ĐỘNG Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đây Số thẻ SV: 101130157 Lớp: 13CDT1 Sinh viên thực hiện: Đàm Đình Hịa Số thẻ SV: 101120294 Lớp: 13CDT1 Nội dung thuyết minh gồm chương chính: + Chương trình bày cách tổng quát máy rang ngũ cốc đa bán tự động Trong chương giải thích cho câu hỏi chúng tơi lại lựa chọn đề tài tính cấp thiết thực tế Sau đó, giới thiệu sơ lược số điểm quan trọng máy rang + Chương nội dung phần tính tốn, thiết kế gia cơng khí cho tồn máy Khi đọc qua nội dung chương này, người đọc nắm bắt vấn đề tính tốn thơng số, dựa vào thông số để lựa chọn linh kiện, phụ kiện khí cho phù hợp Chương đồng thời thể trình thiết kế 3D gia cơng khí cho máy rang ngũ cốc + Chương giới thiệu nội dung mạch điện điều khiển Trong chương trình bày loại cảm biến sử dụng, chức chúng hệ thống gì, nguyên lý hoạt động nào… Và phần quan trọng chương giới thiệu sơ đồ đấu dây hệ thống điện + Chương trình bày phần lập trình cho vi điều khiển Ngồi ra, thuyết minh thích cụ thể cho hình vẽ, bảng, cơng thức trích dẫn từ tài liệu tham khảo Và sau đây, vào chi tiết cho nội dung chương SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Lớp Ngành Lê Văn Đây 101130157 13CDT1 Cơ điện tử Đàm Đình Hịa 101120294 12CDT1 Cơ điện tử Tên đề tài đồ án: Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Rang Ngũ Cốc Bán Tự Động Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Tham khảo từ thực tế Nội dung cơng việc: a Phần chung: • Gia cơng khí cho toàn máy b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa Nội dung Thiết kế mạch điện Lập trình vi điều khiển Tính tốn thơng số cho cấu toàn máy Thiết kế 3D toàn hệ thống Làm thuyết minh Các vẽ, đồ thị: a Phần chung: • Bản vẽ sơ đồ điện lưu đồ thuật toán (A0) b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nội dung Bản vẽ chế tạo chi tiết toàn máy (A0) Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa Bản vẽ kết cấu toàn máy (A0) Bản vẽ sơ đồ mạch điện lưu đồ thuật toán (A0) Bản vẽ lắp toàn máy (A0) Bản vẽ sơ đồ động học toàn máy (A0) Họ tên giáo viên hướng dẫn: TS.Võ Như Thành Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa / /2018 / /2018 GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ mơn……………………… SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành tháng 12 năm 2018 Người hướng dẫn Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động LỜI NÓI ĐẦU Với xu sử dụng sản phẩm dinh dưỡng bột ngũ cốc thức uống dinh dưỡng nhiều người ưa thích, sở sản xuất ngũ cốc ngày nhiều, nhu cầu sử dụng máy rang hạt ngũ cốc mà gia tăng khơng Tuy nhiên, thị trường có nhiều loại máy rang hạt ngũ cốc nhiều khuyết điểm Đa số máy sử dụng máy rang nhiên liệu hóa thạch (mỗi lần từ - kg), lần rang lại kéo dài nên khơng thích hợp cho việc sản xuất với số lượng nhiều Cịn máy rang tự động cơng suất lớn có chi phí giá thành q cao nên nhiều hộ sản xuất khơng đủ kinh phí để đầu tư Vì chúng tơi muốn tạo Máy rang ngũ cốc bán tự động với ưu điểm dễ dàng sử dụng, thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển, rang nhiều loại ngũ cốc khác với giá thành rẻ Trên sở kiến thức tin học, điện tử, khí, điều khiển tự động… suốt thời gian gần năm học tập nghiên cứu trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, định thực đề tài: “Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động” cho đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cơ điện tử Theo cá nhân chúng tơi thấy, đề tài có tính ứng dụng thực tiễn cao; đồng thời thực tế nay, máy rang ngũ cốc nhiều khuyết điểm, hệ thống chúng tơi nghiên cứu cải tiến số nhược điểm Cơ sở sản xuất ngũ cốc Thanh Diệu - Đà Nẵng tài trợ thực đề tài sau hoàn thành áp dụng sở Chúng xin chân thành cảm ơn thầy TS.Võ Như Thành giúp đỡ nhiều q trình tìm hiểu, thiết kế hồn thành đề tài đồ án tốt nghiệp Đà nẵng, ngày 11 tháng 12 năm 2018 Sinh viên thực LÊ VĂN ĐÂY ĐÀM ĐÌNH HỊA SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT Chúng tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng nhóm chúng tơi Các số liệu sử dụng phân tích đồ án tốt nghiệp có nguồn gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu đồ án nhóm chúng tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Sinh viên thực LÊ VĂN ĐÂY ĐÀM ĐÌNH HỊA SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 11 1.1 GIỚI THIỆU CÁC MÁY RANG NGŨ CỐC 11 1.1.1 Máy rang sử dụng nhiên liệu gas 11 1.1.2 Máy rang sử dụng lượng điện 12 1.2 TỔNG QUAN VỀ MÁY 13 1.2.1 Các khối chức máy 13 1.2.2 Nguyên lý hoạt động 13 1.2.3 Yêu cầu công nghệ 14 1.2.4 Tính đặc điểm 14 1.2.5 Thông số kỹ thuật 15 KẾT LUẬN CHƯƠNG 16 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ, GIA CƠNG PHẦN CƠ KHÍ VÀ CÁC BỘ PHẬN QUAN TRỌNG 17 2.1 LỰA CHỌN Ý TƯỞNG VÀ THIẾT KẾ PHẦN KHUNG CHO MÁY RANG 17 2.1.1 Lựa chọn ý tưởng phần khí 17 2.1.2 Thiết kế phần khung 17 2.2 TÍNH TỐN THƠNG SỐ VÀ THIẾT KẾ CÁC CƠ CẤU CHẤP HÀNH QUAN TRỌNG 18 2.2.1 Tính tốn thiết kế lồng rang động cơ, truyền chuyển động đến lồng rang 18 2.2.1.1 Thiết kế 3D phận lồng rang 18 2.2.1.2 Tính tốn kích thước lồng rang 19 2.2.1.3 Tính chọn động điện 20 2.2.1.4 Tính tốn, lựa chọn truyền xích 23 2.2.2 Tính tốn, chọn phận gia nhiệt cách nhiệt cho máy rang 26 2.2.2.1 Tính tốn, lựa chọn điện trở gia nhiệt 26 2.2.2.2 Chọn vật liệu cách nhiệt cho hệ thống 28 2.3 GIA CƠNG CƠ KHÍ 28 KẾT LUẬN CHƯƠNG 30 SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ XÂY DỰNG MẠCH ĐIỆN 31 3.1 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ 31 3.2 CHỌN VAN CÔNG SUẤT ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TRỞ GIA NHIỆT 32 3.3 TÍNH CHỌN BỘ NGUỒN CHO ĐỘNG CƠ 34 3.4 MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ IBT2 34 3.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN 35 3.5.1 Giới thiệu bo mạch arduino 35 3.5.2 Arduino nano 36 3.6 CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN KHÁC 37 3.6.1 Công tắc 37 3.6.2 Nút nhấn 37 3.6.3 Đèn báo hiệu 37 3.7 SƠ ĐỒ ĐẤU ĐIỆN VÀ TÍNH TỐN CỠ DÂY CHO CÁC VỊ TRÍ 38 3.7.1 Các khối chức mạch điện 38 3.7.1.1 Khối nguồn 38 3.7.1.2 Khối cảm biến 39 3.7.1.3 Khối hiển thị 39 3.7.1.4 Khối nút nhấn 40 3.7.1.5 Khối động lực 40 3.7.2 Tính tốn cỡ dây cho vị trí quan trọng 40 3.7.2.1 Tính tốn cỡ dây cho khối động 40 3.7.2.2 Tính tốn cỡ dây cho khối triac 41 3.7.2.3 Tính tốn dây nguồn 220VAC 41 KẾT LUẬN CHƯƠNG 41 CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH CHO HỆ THỐNG THƠNG QUA ARDUINO NANO 42 4.1 THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH CHO MÁY 42 4.1.1 Giao diện Arduino IDE 42 4.1.2 Ngơn ngữ lập trình C++ 43 4.2 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 45 4.2.1 Xây dựng chương trình hướng cấu trúc 45 4.2.2 Toàn phần chương trình máy 46 KẾT LUẬN CHƯƠNG 58 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1 Máy rang sử dụng nhiên liệu gas Hình 1.2 Máy rang sử dụng điện Hình 1.3 Sơ đồ khối hệ thống Hình 2.1 Phần khung máy Hình 2.2 Thiết kế lồng rang Hình 2.3 Động MY1016Z2 Hình 2.4 Điện trở gia nhiệt Hình 2.5 Bơng khống ceramic Hình 2.6 Toàn máy thiết kế 3D phần mềm solidworks Hình 2.7 Tồn máy thiết kế 3D phần mềm solidworks Hình 2.8 Hệ thống sau gia cơng hồn thiện Hình 3.1 Cách đấu dây cảm biến PT100 Hình 3.2 Cảm biến nhiệt độ PT100 Hình 3.3 Triac FOTEK SSR 40DA Hình 3.4 Nguồn tổ ong 24V-20A Hình 3.5 Mạch điều khiển động IBT2 Hình 3.6 Arduino nano Hình 3.7 Cơng tắc Hình 3.8 Nút nhấn nút giữ trạng thái Hình 3.9 Đèn báo hiệu nhiều màu 12V Hình 3.10 Sơ đồ mạch điện máy Hình 3.11 Module nguồn 5V Hình 3.12 Opamp LM358 Hình 3.13 Màn hình LCD với bo mạch giao tiếp I2C Hình 4.1: Giao diện sử dụng Arduino IDE SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Bảng 1.1 Một số thông số kỹ thuật máy rang ngũ cốc bán tự động Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật động MY1016Z2 SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động 770.00 366.70 367.00 367.30 367.60 367.91 368.21 368.51 368.81 369.11 369.41 770.00 780.00 369.71 370.01 370.31 370.61 370.91 371.21 371.51 371.81 372.11 372.41 780.00 790.00 372.71 373.01 373.31 373.61 373.91 374.21 374.51 374.81 375.11 375.41 790.00 800.00 375.70 376.00 376.30 376.60 376.90 377.19 377.49 377.79 378.09 378.39 800.00 810.00 378.68 378.98 379.28 379.57 379.87 380.17 380.46 380.76 381.06 381.35 810.00 820.00 381.65 381.95 382.24 382.54 382.83 383.13 383.42 383.72 384.01 384.31 820.00 830.00 384.60 384.90 385.19 385.49 385.78 386.08 386.37 386.67 386.96 387.25 830.00 840.00 387.55 387.84 388.14 388.43 388.72 389.02 389.31 389.60 389.90 390.19 840.00 850.00 390.48 SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hòa 850.00 GVHD: TS.Võ Như Thành 63 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động PHỤ LỤC DATASHEET CỦA LM358 DUAL OPERATIONAL AMPLIFIER DESCRIPTION The Contek LM358 consists of two independent high gain, internally frequency compensated operational amplifier It can be operated from a single power supply and also split power supplies SOP -8 FEATURES *Wide power supply range 3V - 32V *Input common-mode voltage range include ground *Input common-mode voltage range include ground *Large DC voltage gain DIP -8 APPLICATIONS *General purpose amplifier *Transducer amplifier PIN CONFIGURATIONS BLOCK DIAGRAM SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 64 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS PARAMETER Supply Voltage Differential Input Voltage Input Voltage SYMBOL VALUE UNIT Vcc VI(DIFF) VI +-16 or 32 +-32 -0.3 ~ +32 V V V TOPR TSTG Continuous ~ +70 -65 ~ +150 C C Output Short to Ground Operating Temperature Range Storage Temperature Range ELECTRICAL CHARACTERISTICS(Vcc=5.0V,VEE=GND,TA=25 C, unless otherwise specified) PARAMETER Input Offset Voltage Input Offset Current Input Bias Current Input Common Mode Voltage Power Supply Current Large Signal Voltage Gain Output Voltage Swing Common Mode Rejection Ratio Power Supply Rejection Ratio Channel Separation Short Circuit Current to Ground Output Current SYMBOL VIO IIO IBIAS VI(R) ICC GV VO(H) VO(L) CMRR SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hòa MIN VCC=30V RL= ,VCC=30V RL= ,Full Temperature Range VCC=15V,RL>=2K VO(P)=1V to 11V VCC=30V,RL=2K VCC=30V,RL=10K VCC=5V,RL>=10K 25 PSRR CS ISC f=1KHZ to 20KHZ ISOURCE VI(+)=1V,VI(-)=0V VCC=15V,VO(P)=2V VI(+)=0V,VI(-)=1V VCC=15V,VO(P)=2V VI(+)=0V,VI(-)=1V VCC=15V,VO(P)=200mV ISINK Differential Input Voltage TEST CONDITION VCM=0V toVCC-1.5V VO(P)=1.4V,RS=0 VI(DIFF) GVHD: TS.Võ Như Thành TYP 2.9 MAX 7.0 UNIT mV 45 50 250 VCC-1.5 2.0 1.2 nA nA V mA mA 0.8 0.5 26 27 100 V/mV V 65 28 80 65 100 120 40 20 mV dB dB 60 dB mA 10 30 mA 10 15 mA 12 100 mA VCC V 65 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 66 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 67 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động PHỤ LỤC DATASHEET CỦA BTS7960 Product Summary The BTS 7960 is a fully integrated high current half bridge for motor drive applications It is part of the NovalithICTM family containing one p-channel highside MOSFET and one n-channel lowside MOSFET with an integrated driver IC in one package Due to the p-channel highside switch the need for a charge pump is eliminated thus minimizing EMI Interfacing to a microcontroller is made easy by the integrated driver IC which features logic level inputs, diagnosis with current sense, slew rate adjustment, dead time generation and protection against overtemperature, overvoltage, undervoltage, overcurrent and short circuit The BTS 7960 provides a cost optimized solution for protected high current PWM motor drives with very low board space consumption Basic Features • Path resistance of typ 16 mΩ @25 °C • Low quiescent current of typ àA @ 25 C ã PWM capability of up to 25 kHz combined with active freewheeling • Switched mode current limitation for reduced power dissipation in overcurrent • Current limitation level of 43 A typ • Status flag diagnosis with current sense capability • Overtemperature shut down with latch behaviour • Overvoltage lock out • Undervoltage shut down • Driver circuit with logic level inputs • Adjustable slew rates for optimized EMI Type BTS 7960B BTS 7960P SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa Ordering Code Q67060-S6160 on request GVHD: TS.Võ Như Thành Package P-TO-263-7 P-TO-220-7 68 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Overview The BTS 7960 is part of the NovalithIC family containing three separate chips in one package: One p-channel highside MOSFET and one n-channel lowside MOSFET together with a driver IC, forming a fully integrated high current half-bridge All three chips are mounted on one common leadframe, using the chip on chip and chip by chip technology The power switches utilize vertical MOS technologies to ensure optimum on state resistance Due to the p-channel highside switch the need for a charge pump is eliminated thus minimizing EMI Interfacing to a microcontroller is made easy by the integrated driver IC which features logic level inputs, diagnosis with current sense, slew rate adjustment, dead time generation and protection against overtemperature, overvoltage, undervoltage, overcurrent and short circuit The BTS 7960 can be combined with other BTS 7960 to form H-bridge and 3-phase drive configurations 1.1 Block Diagram Figure Block Diagram 1.2 Terms Following figure shows the terms used in this data sheet SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 69 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Figure Terms Pin Configuration 2.1 Pin Assignment Figure Pin Assignment BTS 7960B and BTS 7960P (top view) SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 70 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động 2.2 Pin Definitions and Functions Pin Symbol GND IN I/O I INH I 4,8 OUT SR O I IS VS O - Function Ground Input Defines whether high- or lowside switch is activated Inhibit When set to low device goes in sleep mode Power output of the bridge Slew Rate The slew rate of the power switches can be adjusted by connecting a resistor between SR and GND Current Sense and Diagnosis Supply Bold type: pin needs power wiring Switching Times Figure Typical On State Resistance vs Supply Voltage Figure Definition of switching times high side (Rload to GND) SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 71 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Figure Definition of switching times low side (Rload to VS) Due to the timing differences for the rising and the falling edge there will be a slight difference between the length of the input pulse and the length of the output pulse It can be calculated using the following formulas: • ∆tHS = (tdr(HS) + 0.5 tr(HS)) - (tdf(HS) + 0.5 tf(HS)) • ∆tLS = (tdf(LS) + 0.5 tf(LS)) - (tdr(LS) + 0.5 tr(LS)) Protection Functions The device provides integrated protection functions These are designed to prevent IC destruction under fault conditions described in the data sheet Fault conditions are considered as “outside” normal operating range Protection functions are not to be used for continuous or repetitive operation, with the exception of the current limitation (Chapter 4.3.4) In a fault condition the BTS 7960 will apply the highest slew rate possible independent of the connected slew rate resistor Overvoltage, overtemperature and overcurrent are indicated by a fault current IIS(LIM) at the IS pin as described in the paragraph “Status Flag Diagnosis With Current Sense Capability” on Page 17 and Figure 10 In the following the protection functions are listed in order of their priority Overvoltage lock out overrides all other error modes 4.1 Overvoltage Lock Out To assure a high immunity against overvoltages (e.g load dump conditions) the device shuts the lowside MOSFET off and turns the highside MOSFET on, if the supply voltage is exceeding the over voltage protection level VOV(OFF) The IC operates in normal mode again with a hysteresis VOV(HY) if the supply voltage decreases below the switch-on voltage VOV(ON) In H-bridge configuration, this behavior of the BTS 7960 will lead to freewheeling in highside during over voltage 4.2 Undervoltage Shut Down To avoid uncontrolled motion of the driven motor at low voltages the device shuts off (output is tri-state), if the supply voltage drops below the switch-off voltage VUV(OFF) The IC becomes active again with a hysteresis VUV(HY) if the supply voltage rises above the switch-on voltage VUV(ON) 4.3 Overtemperature Protection The BTS 7960 is protected against overtemperature by an integrated temperature sensor Overtemperature leads to a shut down of both output stages This state is latched until the device is reset by a low signal with a minimum length of treset at SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 72 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động the INH pin, provided that its temperature has decreased at least the thermal hysteresis ∆T in the meantime Repetitive use of the overtemperature protection might reduce lifetime 4.4 Current Limitation The current in the bridge is measured in both switches As soon as the current in forward direction in one switch (high side or low side) is reaching the limit ICLx, this switch is deactivated and the other switch is activated for tCLS During that time all changes at the IN pin are ignored However, the INH pin can still be used to switch both MOSFETs off After tCLS the switches return to their initial setting The error signal at the IS pin is reset after * tCLS Unintentional triggering of the current limitation by short current spikes (e.g inflicted by EMI coming from the motor) is suppressed by internal filter circuitry Due to thresholds and reaction delay times of the filter circuitry the effective current limitation level ICLx depends on the slew rate of the load current dI/dt as shown in Figure Figure Timing Diagram Current Limitation Figure Current Limitation Level vs Current Slew Rate dI/dt SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 73 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Figure Typical Current Limitation Detection Levels vs Supply Voltage In combination with a typical inductive load, such as a motor, this results in a switched mode current limitation That way of limiting the current has the advantage that the power dissipation in the BTS 7960 is much smaller than by driving the MOSFETs in linear mode Therefore it is possible to use the current limitation for a short time without exceeding the maximum allowed junction temperature (e.g for limiting the inrush current during motor start up) However, the regular use of the current limitation is allowed as long as the specified maximum junction temperature is not exceeded Exceeding this temperature can reduce the lifetime of the device 4.5 Control and Diagnostics Figure 10 Sense current and fault current SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 74 Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Thermal Characteristics Pos Parameter Symbol Limits Unit max Rthjc(LS) 1.8 K/W 5.0.1 Thermal Resistance Junction-Case, Low Side Switch Rthjc(LS)= ∆Tj(LS)/ Pv(LS) 5.0.2 Thermal Resistance Rthjc(LS) Junction-Case, High Side Switch Rthjc(HS) = ∆Tj(HS)/ Pv(HS) 5.0.3 Thermal Resistance Rthjc Junction-Case, both Switches Rthjc= max[∆Tj(HS), ∆Tj(LS)] /(Pv(HS) + Pv(LS)) 5.0.4 Thermal Resistance Rthja Junction-Ambient 0.9 K/W 1.0 K/W 35 K/W Test Condition 6cm2 cooling area Application Figure 11 Application Example: H-Bridge with two BTS 7960B SVTH: Lê Văn Đây Đàm Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành 75 PHỤ LỤC BẢNG TRA NHIỆT DUNG RIÊNG CỦA KIM LOẠI Kim loại Thông Thường Phụ lục Metal Kim loại Aluminum Nhiệt dung riêng (KJ / kg K) (Kcal / kg o C) (Btu / lb m o F) Nhôm 0,91 0,22 0,22 Antimony Antimon 0,21 0,05 0,05 Beryllium Be ri 1,83 0,436 0,436 Bismuth Thanh diên 0,13 0,03 0,03 Cadmium Cadmium 0,23 0,055 0,055 Carbon Steel Thép carbon 0,49 0,12 0,12 Cast Iron Gang 0,46 0,11 0,11 Chromium Crom 0,46 0,11 0,11 Cobalt Cobalt 0,42 0,1 0,1 Copper Đồng 0,39 0,092 0,09 Gold Vàng 0,13 0,031 0,03 Iridium Iridium 0,13 0,031 0,31 Iron Sắt 0,46 0,108 0,11 Lead Chì 0,13 0,031 0,03 Magnesium Magnesium 1,05 0,243 0,25 Manganese Mangan 0,48 0,114 0,114 Mercury Thủy ngân 0,14 0,033 0,03 Molybdenum mo lip đen 0,25 0,06 0,06 Nickel Nickel 0,54 0,106 0,13 Niobium (Columbium) Niobi (columbi) 0,27 0,064 0,064 Osmium Chât mể 0,13 0,031 0,031 Platinum Platinum 0,13 0,032 0,03 Plutonium Plutonium 0,13 0,032 0,032 Potassium Kali 0,75 0,180 0,180 Rhodium Chât Rhodium 0,24 0,058 0,058 Selenium chất Selen 0,32 0,077 0,077 Silicon Silicon 0,71 0,17 0,17 Silver Bạc 0,23 0,057 0,057 Sodium natri 1,21 0,29 0,29 Tantalum Tantali 0,14 0,034 0,34 Thorium Thori 0,13 0,03 0,03 Tin thiếc 0,21 0,054 0,05 Titanium Titanium 0,54 0,125 0,13 Tungsten vonfram 0,13 0,032 0,03 Uranium Uranium 0,12 0,028 0,028 Vanadium Chât vanađi 0,39 0,116 0,116 Zinc Kẽm 0,39 0,093 0,09 • kJ / (kg K) = 0,2389 kcal / (kg o C) = 0,2389 Btu / (lb m o F) • Btu / ( m lb o F) = 4,186.8 J / (kg K) = kcal / (kg o C) • kcal / (kg o C) = 4,186.8 J / (kg K) = Btu / (lb m o F) Hợp kim kim loại Nhiệt dung riêng Metal alloy Kim loại hợp kim Admiralty Brass Admiralty Brass 0,38 0,09 Aluminum Bronze Nhơm đồ đồng 0,38 0,09 Ball metal Bóng kim loại 0,360 0,086 Beryllium Copper Berili đồng 0,42 0,10 Brass Thau 0,377 0,090 Bronze Đồ đồng 0,435 0,104 Hasteloy Hasteloy 0,38 0,091 Inconel Inconel 0,46 0,11 Incoloy Incoloy 0,50 0,12 Manganese Bronze Đồng đỏ pha mangan 0,38 0,09 Monel Monel 0,53 0,127 Nickel steel thép Nickel 0,456 0,109 Red Brass Đồng đỏ 0,38 0,09 Solder 50/50 Sn Pb Hàn 50/50 Sn Pb 0,167 0,04 Yellow Brass Vàng thau 0,38 0,09 Phụ lục (KJ / kg.K) (Btu / lb o F) .. .Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động TÓM TẮT Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RANG NGŨ CỐC BÁN TỰ ĐỘNG Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đây Số thẻ... GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động MỞ ĐẦU Trong đồ án tốt nghiệp này, nhóm chúng tơi định chọn đề tài ? ?Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động? ?? theo cá nhân... Đình Hịa GVHD: TS.Võ Như Thành Thiết kế chế tạo máy rang ngũ cốc bán tự động Bảng 1.1 Một số thông số kỹ thuật máy rang ngũ cốc bán tự động Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật động MY1016Z2 SVTH: Lê Văn Đây