Tài liệu Thực tập tốt nghiệp - Tìm hiểu nguyên lý làm việc của nguồn sấy trực tiếp doc

NỘI DUNG THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN SẤY TRỰC TIẾP CỦA TRUNG TÂM ĐIỆN - ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VỚI THÔNG SỐ KỸ THUẬT: • Uvào = 380 V • Itải = 300 A Với phần sau: Lời nói đầu Chương I- Giới thiệu chung máy sấy Chương II- Sơ đồ mạch lực nguồn sấy Chương III- Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển nguồn sấy từ mạch diều khiển có sẵn Chương IV- Thiết kế mạch điều khiển Chương V- Chế tạo mạch in hàn mạch Kết luận Báo cáo thực tập tốt nghiệp Lời nói đầu Nước ta cơng cơng nghiệp hố - đại hoá đất nước để bước bắt kịp phát triển khu vực giới, mặt kinh tế xã hội Trong cơng nghiệp hố sản xuất hàng hố đóng vai trị quan trọng việc phát triển đất nước Tự động hoá lựa chọn đặt lên hàng đầu tự động hố mũi nhọn khơng thể thiếu với nước phát triển có Việt Nam Nước Việt Nam ta nước nông nghiệp phát triển Hiện nayvới 90% dân số làm nghề nơng việc phát triển cơng nghiệp phục vụ cho nông nghiệp vấn đề quan trọng đường phát triển đất nước Một thiết bị không thiếu công tác thuỷ lợi dùng để sản xuất nông nghiệp máy bơm nước Nhưng máy bơm nước làm việc 2, tháng năm, thời gian lại khoảng thời gian khơng dùng đến Trong khoảng thời gian máy bơm dễ bị hỏng hóc tác nhân mơi trường, thiết bị phụ kiện máy sấy cần thiết máy sấy giúp máy bơm hoạt động ổn định có tuổi thọ cao Trong trình thực tập trung tâm điện - điện tử chúng em tập trung nghiên cứu, tìm hiểu mạch điều khiển máy sấy Trường đại học Bách khoa Hà Nội Sinh viên thực Phạm Quang Hưng -2- Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY SẤY Khái niệm: Sấy q trình đưa khơng khí ẩm từ ngồi Q trình sấy dựa nguyên tắc sau: • Hơi ẩm chuyển dịch từ nhờ độ chênh lệch độ ẩm Việc thổi gió đối lưu khơng khí sấy làm tăng nhanh q trình khơ rút ngắn thời gian sấy • Hơi ẩm chuyển dịch ngồi nhờ độ chênh lệch nhiệt Độ chênh lệch nhiệt độ cao tốc độ vận chuyển dịng ẩm nhanh Vì q trình sấy cần phải thổi gió để làm mát mạch dây quấn theo chu kỳ • Hơi ẩm chuyển dịch từ nhờ độ chênh lệch áp suất Dòng ẩm chảy nhanh tốc độ chênh lệch p ngồi cách điện lớn Vì dể rút ngắn thời gian sấy, ta cần phải sấy dây quấn máy điện chân không Sấy thực máy điện sau sửa chữa trình vận hànhnếu thấy cách điện suy giảm mưa gió gây ẩm ướt; máy điện để lâu ngày không dùng tới động chống úng hạn Một thiét bị coi khơng ẩm cho vận hành cần bảo đảm yêu cầu sau • Hồn tồn khẳng định q trình vận hành bảo quản khơng bị ẩm ướt • Điện trở cách điện đo ( MΩ ) 75oC -3- Báo cáo thực tập tốt nghiệp RCd = U dm Udm 100 + P 100 MΩ Trong trường hợp RCđ không nhỏ 0,5 MΩ Tỷ số điện trở cách điện đo cách quay tay Mêgômet sau 60s 30s ( điện trở thay đổi theo thời gian tác động điện áp ) K= Rcd 60 ≥ 1,3 Rcd 30 Trong trình sấy cần ý: • Điện trở cách điện cần phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ dây quấn cao điên trở cách điện thấp • Khơng tăng, giảm nhiệt độ dây quấn nhiệt độ dây quấn nhanh làm cho cách điện vịng dây co dãn đột ngột gây nứt vỡ máy lớn, tốc độ nâng nhiệt độ 4o • Trong trường hợp dây quấn bị ẩm bề mặt nên định sấy phương pháp cần sấy sơ bề mặt ngồi dây quấn để kiểm tra • Thiết bị phương pháp sấy máy điện sửa chữa cần yêu cầu đơn giản, dễ sử dụng lưu động bảo đảm phục vụ phạm vi cơng suất kích thích rộng rãi thích hợp với điều kiện sản xuất đơn chiếc, lẻ tẻ Mục đích ý nghĩa việc sấy: Động máy bơm nước dùng để tưới tiêu hút nước sử dụng rộng rãi đời sống hàng ngày Động phải hoạt động sử dụng hết công suất cần phải có thời gian để động nghỉ làm việc Máy bơm nước phải tiếp xúc mơi trường ẩm ướt việc sây cần thiết quan trọng để động hoạt động tốt -4- Báo cáo thực tập tốt nghiệp Tăng độ bền độ cách điện cho vật liệu cách điện dây quấn Thực nghiệm cho thấy tẩm sấy điện đánh thủng vật liệu cách điện tăng lên Tẩm sấy làm tăng độ bền vật liệu cách điện Tẩm sấy tốt làm vật liệu cách điện giảm khả hút ẩm giữ điện trở cách điện cao trình vận hành Tẩm sấy tốt dây quấn chịu phá hoại môi trường Tẩm sấy làm khả truyền nhiệt tránh cho dây quấn khơng bị nóng cục Các phương pháp sấy: Phương pháp sấy trực tiếp Sấy ngắn mạch ( sấy dòng điện ngắn mạch ) Ưu điểm: hiệu suất tốc độ gia nhiệt nhanh, nhiệt độ lịng dây quấn ln cao bên nên ẩm truyền nhanh Phương pháp sấy nguồn gián tiếp; • Sấy nguồn nhiệt ngồi • Sấy phương pháp dùng tổn hao quạt gió • Sấy tổn hao lõi thép Stato • Sấy phương pháp dùng tổn hao mạch từ Stato theo cách quấn dây quấn -5- Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG II SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH LỰC CỦA NGUỒN SẤY Sơ đồ mạch lực: In put AT1 CK Reset Ti1 A Ti2 BOX AT2 Out put -6- Báo cáo thực tập tốt nghiệp Thuyết minh mạch lực: Sơ đồ nguyên lý mạch lực điều khiển máy sấy thông qua biến đổi ( điều khiển điều khiển ) Đóng ATM1 , ATM2 cấp nguồn cho máy sấy thơng qua biến đổi Điện áp đưa vào Bộ điều khiển lấy từ lưới qua biến dòng Ti2 Bộ điều khiển thay đổi góc mở α biến đổi, từ thay đổi điện áp đưa vào máy sấy Từ thay đổi nhiệt độ lị sấy Thông số kỹ thuật thiết bị: ATM1: áp tơ mát có chức đóng ngắt mạch, bảo vệ dịng q tải bảo vệ ngắn mạch nguồn Thơng số ATM1: U = 660V; I = 630A; f = 50Hz ATM2 có chức đóng ngắt mạch, bảo vệ dòng tải bảo vệ ngắn mạch cho động Thông số ATM2: U = 660V; I = 630A; f = 50Hz BDD biến đổi điều chỉnh điện áp đặt vào động khởi động , có chức hạn chế dịng điện khởi động cơ, có chức thu tín hiệu phản hồi từ nguồn điều khiển (BOX) Thông số: Dung lượng s = 15VA; U = 0,5 kV Tỷ số biến dòng 800/5A; Cấp xác 0,5 Thyristor loại TL630 - 14 Imax = 630A; Umax = 1400V; Ug = 7V; Ig = 350mA RC : R = 100Ω; C = 0,5μF -7- Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG III XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỦA NGUỒN SẤY TỪ MẠCH DIỀU KHIỂN CÓ SẴN Trong tuần thực tập Trung tâm Điện - Điện tử, chúng em giao nhiệm vụ tìm hiểu nguồn sấy vẽ lại sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển sở mạch in máy Chúng em xem xét thật kỹ mạch mạch điều khiển sau lập sơ đồ nguyên lý với khối sau: • Khối nguồn • Khối đồng pha • Tạo xung cưa • Phát xung chùm • So sánh ( khuyếch đại thuật toán ) • Tạo xung - khuyếch đại xung -8- Báo cáo thực tập tốt nghiệp -9- Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG IV THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN: Sau vẽ sơ đồ nguyên lý mạch, chúng em giao thiết kế mạch điều khiển không dùng mạch phát xung chùm khâu vi phân I) Sơ đồ khối uc - SS >1 T ur Cấu trúc mạch điều khiển tiristor trình bày sau: Chú thích: uc điện áp điều khiển, điện áp chiều ur điện áp đồng bộ, điện áp xoay chiều biến thể nó, đồng với điện áp Anơt - Katơt tiristor Khâu khâu so sánh làm việc trigơ Khâu đa hài trạng thái ổn định dùng để tạo xung chùm (lấy xung dương) đưa vào khâu khuyếch đại Khâu khuyếch đại xung để tạo xung có biên độ lớn hơn, đưa vào biến áp xung Khâu biến áp xung Có chức tạo xung đỉnh nhọn để mở cho tiristor Bằng cách tác động vào uc điều chỉnh vị trí xung điều khiển, tức điều khiển góc α - 10 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Đảm bảo cách ly mạch điều khiểnvà mạch lực +24 V 1500 + 2000 Ví dụ biến áp xung, thường sư dụng khâu truyền xung cuối tầng khuyếch đại xung, điện áp chịu đựng sơ cấp thứ cấp phải đạt 1500 V ÷ 2000 V sơ đồ làm việc với điện áp lưới x 380 Vac Đảm bảo quy luật thay đổi pha xung điều khiển Đây yêu cầu để đảm bảo phạm vi điều chỉnhcủa góc điều khiển α, ví dụ chỉnh lưu có điều khiển sơ đồ biến đổi xung xoay chiều Thông thường, chỉnh lưu điều khiển góc điều khiển α phải thay đổi phạm vi 10o ÷ 170o Có thể hạn chế phạm vi điều chỉnh góc α, khơng phụ thuộc thay đổi điện áp điện áp lưới Không gây nhiễu hệ thống điều khiển điện tử khác xung quanh Có khả bảo vệ áp, dòng, pha báo hiệu có cố - 15 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Có khả bảo vệ áp, dòng, pha báo hiệu có cố Uđk Uđk,max Uđk Uđk, αmin α αmax 180o Giới hạn góc điều khiển α IV) Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển Qua phân tích nêu phần trên, chúng em xây dựng mạch điều khiển sau: - 16 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp - 17 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Thuyết minh Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển gồm khối với chức sau: • Khối cung cấp nguồn có nhiệm vụ cấp nguồn điện áp ổn định cấp điện áp cho khâu mạch điều khiển, ta cần cấp điện áp ±12 v • Sau qua biến áp ta có nguồn vào 17 v xoay chiều, qua cầu chỉnh lưu điốt ta có dịng chiều Dòng điện nhánh qua Transitor công suất 7812 lọc nhiễu cho điện áp ổn định +12 v Dòng điện nhánh qua Transitor công suất 7912 lọc nhiễu cho điện áp ổn định -12 v • Khâu tạo xung cưa thực điện áp đặt lên cực B T1 UB T1 “+” (dương) T1 thơng nên dịng điện theo đường +E → R3 → → R4 →T1 → đất Lúc UCT1 ≈ Phân áp R3 R4 làm cho • UBT2 < UET2 làm cho T2 mở Tụ C7 nạp theo đường +E → Dz → T2 → C7 → đất Khi UBT1 xung “-“ (âm) T1 bị khố lại, dẫn đến T2 ⎧UBT3 = ⎩UET3 = - Un < bị khoá lại theo Lúc này, UBT3 > UET3 ⎨ Do T3 C7 phóng điện qua T3 → R6 → VR1 • Khâu so sánh thực nhờ vi mạch HA471 Tín hiệu xung cưa qua R7 đưa vào chân vi mạch để so sánh với tín hiệu điều khiển chân vi mạch Ở đầu khâu so sánh ta nhận chuỗi xung chữ nhật, dương âm • Ta khuyếch đại xung qua transitor T4 ,T5 , T6 Từ chân vi mạch HA471, tín hiệu la chuỗi xung chữ nhật dương, âm Khi xung vào chân B T4 xung dương bóng thuận T4 mở làm cho T5 T6 mở theo Dòng điện chay theo đường từ nguồn → T6 →R13 →cuộn sơ cấp biến áp xung Do tượng cảm ứng →xuất xung đầu biến áp xung - 18 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Dạng điện áp: U θ UA θ UB Uđk θ UC θ - 19 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG V CHẾ TẠO MẠCH IN VÀ HÀN MẠCH Dựa vào mạch điều khiển thiết kế ta chế tạo mạch in tuân thủ theo quy tắc bản: xác, hợp lý kích thước nhỏ gọn Chế tạo mạch in bao gồm bước sau: I- Chuẩn bị - Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ cần thiết việc chế tạo mạch thuận tiện đạt kết cao : hợp lý, tiêu chuẩnm tính thẩm mỹ - Các thiết bị linh kiện điện tử phải đúng, đủ, kèm theo bảng đồng - Giấy, mực, bút, thước… - Dung dịch ăn mòn FeCl3 II- Chế tạo mạch in Thiết kế giấy: Để có mạch in hồn chỉnh, xác, hợp lý, nhỏ gọn, đẹp theo tiêu chuẩn ta phải thiết kế giấy (thiết kế mạch điểu khiển IV) Và chúng em thiết kế mặt phải mặt trái dựa theo sơ đồ nguyên lý với độ xác với yêu cầu đặt - 20 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp - 21 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mặt phải: - 22 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mặt trái - 23 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Thiết kế vẽ phíp phủ đồng • Vẽ phíp phủ đồng phải đảm bảo xác theo sơ đồ mặt trái mà ta thiết kế mạch điều khiển phần IV • Mực vẽ tốt, đường nét rõ ràng, đủ đậm để sau ăn mịn xong có mạch đồng dày sáng, rõ nét, không bị đứt mạch, tránh ngắn mạch Cách kiểm tra bóng tụ Bóng thuận (T2 ,T5 , T6) Đưa đầu âm đồng hồ (dây màu đen) vào chân B bóng, đưa đầu dương đồng hồ (dày màu đỏ) vào chân C E Nếu thấy khơng bóng hỏng Nếu thơng ta đảo kim đỏ vào chân B bóng lại cho kim đen vào chân C, E bóng Nếu thơng bóng hỏng, khơng thơng bóng tốt cắm vào mạch để hàn Bóng đảo: (T1, T3, T4) Đưa kim dương đồng hồ (dây màu đỏ) vào chân B bóng, đưa đầu âm (màu đen) đồng hồ vào chân C E bóng Nếu khơng, ta đảo kim âm (dây màu đen) đồng hồ vào chân B bóng Đầu dương đồng hồ vào chân C, E bóng Nếu khơng thơng bóng tốt III- Ăn mịn • Để mực vẽ bảng phíp khơ hẳn ngâm mạch vào dung dch n mũn FeCl3 ã Sau khong 35 ữ 45 phút, thuốc ăn mòn ăn mòn hết đồng thừa bảng phíp, lấy rửa sạch, lau khơ Dùng cồn lau mực bảng mạch Chúng ta đường mạch đồng bảng phíp mặt trái thiết kế - 24 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp • Sau ăn mịn, ta tiến hành khoan điểm đánh dấu • Tuỳ theo kích cỡ chân linh kiện mà ta dùng cỡ mũi khoan 0,8 hay 1,2 mm Yêu cầu: - Khoan xác, kích cỡ yêu cầu - Khoan đủ, đúng, đảm bảo tính thẩm mỹ Tra linh kiện • Chuẩn bị đủ, loại linh kiện • Tra đúng, xác loại, thông số linh kiện theo mạch phải thiết kế Hàn chân linh kiện: Dùng giấy ráp đánh chân linh kiện điểm phải hàn để ăn thiếc sau hàn chân linh kiện Yêu cầu mối hàn: • Đảm bảo độ tiếp xúc, ăn thiếc để dịng điện chạy qua • Khơng dính thiếc chân để tránh ngắn mạch • Mối hàn đẹp đảm bảo tính thẩm mỹ Sơ đồ chân vi mạch μA741 Trong đó: + Chân 1, 5, chân bù + Chân chân đảo + Chân chân không đảo + Chân nhuồn nuôi âm + Chân nguồn nuôi dương - 25 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp BẢNG MÀU ĐIỆN TRỞ: Mã màu Trị màu A x B C (hệ số nhân) Đen 100 Nâu 101 Đỏ 102 Cam 103 Vàng 104 Lục 105 Lam 106 Tím 107 Xám 108 Trắng 109 Nhũ vàng Sai số % Nhũ bạc Sai số 10 % Nhũ (nâu đen đỏ) Sai số 20 % Ví dụ: • Điện trở có vạch màu với thứ tự Nâu Đen Đỏ • Nâu-Đen-Đỏ tính theo thứ tự: • Trị số - Trị số - Hệ số nhân • => 10x102 =1000 Ω = 1K Vì: Nâu có trị số • Đen có trị số • Đỏ vạch cuối điện trở_ứng với hệ số nhân 102 - 26 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp THỐNG KÊ LINH KIỆN: Tên linh kiện Trị số Số lượng R1 5,6 K R2 47 K R3 10 K R4 10 K R5 15 K R6 10K R7 3,9 K R8 2,2 K R9 3,9 K R10 1K R11 1K R12 2,2 K R13 22 Ω VR1 20 K VR2 10 K Điốt 1N3492 Điốt ổn áp Tranzistor công suất 7812 & 7912 Tranzistor (đảo) C828 Tranzistor (thuận) A1005 Vi mạch μA 741 Tụ chiều 220 μF/50 V Tụ xoay chiều 33ηF Tụ tạo xung 0,47μF Biến áp xung cuộn dây - 27 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp - 28 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp KẾT LUẬN Sau tuần tìm tòi, nghiên cứu học hỏi hướng dẫn Giáo sư Nguyễn Công Hiền Thầy cô giáo mơn Tự động hốXí nghiệp Cơng nghiệp, đến em hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp với đề tài: "Tìm hiểu nguyên lý làm việc nguồn sấy trực tiếp" Trong thời gian thực tập em, bên cạnh nỗ lực cá nhân, hướng dẫn giúp đỡ tận tình chu đáo thầy giá, đặc biệt Giáo sư Nguyễn Công Hiền, giúp đỡ gia đình, giúp em thu kiến thức đầy đủ nhất, để trở thành kỹ sư có khả làm việc chuyên môn đào tạo Bản báo cáo thực tập tốt nghiệp em hoàn thành, có nhiều cố gắng, trình độ hiểu biết có hạn, thời giankhơng nhiều cịn hạn chế tài liệu tham khảo nên tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong bảo, góp ý kiến thầy giáo bạn bè giúp em sửa chữa, bổ sung sai xót, đồng thời rút kinh nghiệm để em phát huy kiến thức cách có hiệu nhất, có đủ tự tin đảm nhận công việc tốt sau trường Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn GS Nguyễn Công Hiền thầy cô giáo môn Tự động hố XNCN giúp đỡ em hồn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp Hà Nội 16/ 12/ 2004 Sinh viên thực tập: Phạm Quang Hưng - 29 - ... đồ nguyên lý với độ xác với yêu cầu đặt - 20 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp - 21 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mặt phải: - 22 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mặt trái - 23 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp. .. mơn Tự động hốXí nghiệp Cơng nghiệp, đến em hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp với đề tài: "Tìm hiểu nguyên lý làm việc nguồn sấy trực tiếp" Trong thời gian thực tập em, bên cạnh nỗ lực cá... khiển sau: - 16 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp - 17 - Báo cáo thực tập tốt nghiệp Thuyết minh Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển gồm khối với chức sau: • Khối cung cấp nguồn có nhiệm