(Đề tài NCKH) nghiên cứu, thiết kế, chế tạo valy thí nghiệm truyền động điện cơ bản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VALY THÍ NGHIỆM TRUYỀN ÐỘNG ÐIỆN CƠ BẢN Mã số : T2014-92 Chủ nhiệm đề tài: GV ÐẶNG QUANG KHOA SKC005534 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VALY THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CƠ BẢN Mã số : T2014-92 Chủ nhiệm đề tài : GV ĐẶNG QUANG KHOA TP HCM, Tháng 11 / Năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VALY THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CƠ BẢN Mã số : T2014-92 Chủ nhiệm đề tài : ĐẶNG QUANG KHOA TP HCM, Tháng 11 / Năm 2014 T2014-92 Danh sách thành viên tham gia nghiên cứu đề tài : Chủ trì đề tài : Th.S Đặng Quang Khoa Đơn vị phối hợp : Khoa Cơ Khí Máy – Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Trang T2014-92 MỤC LỤC Phần I : Mở đầu Phần II : Nội dung Chương : Giới thiệu số khí cụ điện Chương : Một số mạch điều khiển 20 Chương : Thiết kế, chế tạo valy thí nghiệm 26 Chương : Kết luận kiến nghị 38 Tài liệu tham khảo 39 Trang T2014-92 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ MÁY Tp HCM, Ngày tháng 11 năm 2014 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung : -Tên đề tài : “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VALY THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CƠ BẢN” - Mã số : T2014-92; -Chủ nhiệm : Đặng Quang Khoa -Cơ quan chủ trì : Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM -Thời gian thực : tháng Mục tiêu : - Thiết kế, chế tạo valy thí nghiệm Kết nghiên cứu: -Valy thí nghiệm Truyền động điện Sản phẩm: -Valy thí nghiệm Truyền động điện Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: -Phòng TN Trang bị điện - điện tử, Bộ môn Công nghệ chế tạo máy, Khoa Cơ Khí Máy, trƣờng Đại học SPKT Tp.HCM Trƣởng Đơn vị (ký, họ tên) Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) Trang T2014-92 INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1.General information: - Project title : RESEARCH, DESIGN, MANUFACTURE LABORATORY ELECTRIC EQUIPMENT SUITCASE - - Code number : T2014 – 93 ; - Coordinator : Dang Quang Khoa - Implementing institution : University of Technical Education HCMC Duration : from 3/2014 to 11/2014 2.Objective(s) : - Design, fabrication experiments suitcase 3.Creativeness and innovativeness : 4.Research results : - The Laboratory Electric Equipment Suitcase 5.Products : The Laboratory Electric Equipment Suitcase Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability : - Laboratory electrical equipment - Machinery Manufacturing Technology Department - Faculty of Machine Engineering - University of Technology and Education HCMC Trang T2014-92 PHẦN I : MỞ ĐẦU I Tổng quan tình hình nghiên cứu Ngồi nƣớc : Hiện nay, công nghiệp giới ứng dụng tự động hóa hồn tồn dây chuyền chế biến, sán xuất Các giáo dục tiên tiến giới liên tục cho đời modul mơ tự động hóa phục vụ cơng tác giảng dạy, nghiên cứu, có tính trực quan, tƣơng tác thân thiện với ngƣời sử dụng Do đó, sinh viên khơng q nhiều thời gian có mặt lớp phịng thí nghiệm, xƣởng thực hành mà nắm bắt cặn kẻ truyền động điện Trong nƣớc : Ngành giáo dục nƣớc ta đƣợc Nhà Nƣớc trọng đầu tƣ nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo, đáp ứng thay đồi nhu cầu xã hội Cụ thể, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp HCM áp dụng CDIO vào chƣơng trình đào tạo Tuy nhiên, CDIO đòi hỏi sinh viên phải tự học, cụ thể tiết lớp tiết tự học Vấn đề khó khăn áp dụng CDIO sinh viên tự học gần nhƣ tự học mơn học lý thuyết Cịn mơn học chuyên ngành, mang tính thực tế, trải nghiệm thực tiễn cần phải có thêm nhiều thiết bị mơ phỏng, thực nghiệm,… đủ đáp ứng Hiện nay, trình thí nghiệm mơn Trang Bị Điện – Điện tử có số hạn chế nhƣ sau : - Sinh viên chƣa nắm vững kiến thức khí cụ điện (do tự học) - Hiệu giảng dạy thấp II Tính cấp thiết đề tài : Là phƣơng tiện phục vụ giảng dạy cho môn học Trang bị điện – điện tử máy cơng nghiệp - phịng Thí nghiệm Trang bị điện – điện tử, Khoa Cơ Khí Máy nhằm giải khó khăn, cụ thể nhu cầu tự học sinh viên ngành CTM - Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp HCM với môn Trang Bị Điện – Điện tử Máy Công Nghiệp III Mục tiêu đề tài : - Valy thí nghiệm Truyền động điện Trang T2014-92 IV Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu : - Đối tƣợng nghiên cứu : loại khí cụ điện thơng dụng V Cách tiếp cận - Phƣơng pháp nghiên cứu : - Tham khảo tài liệu nƣớc liên quan đến khí cụ điện - Tham khảo số modul thí nghiệm VI Nội dung nghiên cứu : - Tìm hiểu tính cấu tạo loại khí cụ điện - Khảo sát thiết kế valy - Chế tạo valy thí nghiệm Trang T2014-92  Nhận xét: -C ng giống nhƣ cách bố trí ba mạch trên, thực tập có linh kiện đƣợc đặt khung nhựa tiện lợi cho việc di chuyển mạch điện đến nơi khác -Khung đƣợc làm nhựa nên nh , nh vali đƣợc làm t nhơm gỗ Tính th m mỹ cao vali đƣợc làm t e  T nhôm gỗ Một số vali thí nghiệm mạch điện điện tử Hình 3.5 Kết luận: bảng mạch điện tử trên, ta thấy đƣợc cách bố trí linh kiện hợp lí Việc nối dây t chân linh kiện lỗ cấm jack giúp cho học sinh dễ dàng Trang 29 T2014-92 nối kết linh kiện với dây cắm Vì vậy, ta áp dụng cách để bố trí khí cụ điện vali thí nghiệm 3.1.2 Một số bảng điện, tủ điện thực hành thí nghiệm dùng dạy học Việc tham khảo bảng điện, tủ điện s cho ta biết kích thƣớc tiêu chu n khí cụ điện để làm số liệu tính tốn kích thƣớc bảng mạch vali thí nghiệm a  Thiết bị thực hành đấu nối điện công nghiệp ( hình 3.6 ) Hình 3.6 Nhận xét : -Đây thiết bị t nƣớc ngồi, khí cụ có chân đƣợc nối vào hàng đấu nối Học sinh đấu nối dây hàng đấu nối, k o dài tu i thọ linh kiện nhƣng việc đấu nối lâu phải sử dụng thiết bị hỗ trợ nhƣ : tua-vit, kiềm, … Trang 30 T2014-92 -T thiết bị này, ta biết đƣợc kích thƣớc tiêu chu n số khí cụ điện nhƣ : contactor, nút nhấn, CB, … -Thiết bị giải đƣợc nhiều tập giáo trình điện cơng nghiệp nhƣng kích thƣớc khối lƣợng lớn, giảm tính linh hoạt giảng dạy b  Thiết bị thực hành điều khiển động ( hình 3.7 ) Hình 3.7 Nhận xét: -Các chân khí cụ đƣợc nối lỗ cấm khí cụ đƣợc nối với dây jack -Thiết bị đƣợc thiết kế theo dạng bàn, gọn nhƣng di chuyển xa đƣợc, thích hợp đặt cố định Trang 31 T2014-92  Kết luận: -T sở liệu cách bố trí, xếp linh kiện khí cụ ta chọn đƣợc cách bố trí khí cụ vali hợp lí gọn -Việc kết nối khí cụ vali ta chọn kết nối lỗ cấm thông qua jack cấm 3 THIẾT KẾ VALI THÍ NGHIỆM TRANG BỊ ĐIỆN Yêu cầu thiết kế  Nhỏ gọn, bền, th m mỹ  An toàn sử dụng  Cho ph p thực đƣợc hệ thống tập phong phú  Khái quát đƣợc sơ đồ điều khiển điện  Chi phí thấp Trang 32 T2014-92 Lựa chọn phƣơng án Dưới mạch điện thực tế giảng dạy Trường Cao Đẳng Nghề Kỹ Thuật Công nghệ TP.HCM ( hình 3.8 )   Hình 3.8 Nhận xét Ƣu điểm: -Các khí cụ bố trí lộ ngồi giúp ngƣời học thấy đƣợc cấu tạo, hoạt động khí cụ chúng làm việc - Dây đấu nỗi mặt bàn thuận tiện cho việc đấu nối, tạo điều kiện cho ngƣời học thao tác trực tiếp khí cụ  Nhƣợc điểm: Các khí cụ bố trí nỗi hồn tồn, làm mặt bàn có kích thƣớc lớn, khơng gọn - Dây nỗi khơng an tồn - Bản mạch điện đƣợc đấu nối đầu cốt, thuận tiện nhƣng d ng lâu ngày dể bị rơ Trang 33 T2014-92  - Nút nhấn đƣợc bố trí phía khơng thuận tiện cho việc điều khiển Kết luận: -Bố trí khí cụ nỗi phần để thuận tiện quan sát cấu tạo hoạt động chúng -Đi dây chìm hồn tồn dƣới bảng mạch làm cho mặt gọn, an toàn thao tác -Các nút nhấn bố trí bên phải bảng mạch thuận tiện điều khiển -Các đ n báo đặt phía c ng bảng mạch để dể dàng quan sát -Các chân cắm bố trí thành khối thể đƣợc sơ đồ cấu tạo khí cụ trách việc chồng ch o dây T kết luận trên, nhóm nghiên cứu đƣa phƣơng án sau:   Phƣơng án 1: cách bố trí khí cụ nhƣ hình sau( hình 4.9 ) Hình 3.9 Ƣu điểm: Nút nhấn đặt bên phải tiện cho sinh viên điều khiển, thuận tay phải  - Tiết kiệm khơng gian làm cho Vali có kích thƣớc nhỏ gọn Nhƣợc điểm: - Đ n báo đặt phía dƣới không thuận tiện quan sát làm việc Bộ phận điều khiển đặt phía khơng thuận tiện cho việc điều khiển Trang 34 T2014-92   Phƣơng án : bố trí khí cụ nhƣ hình sau( hình 3.10 ) Hình 3.10 Ƣu điểm: - Đ n báo phía dể dàng quan sát Bộ phận nút nhấn đặt bên phải bảng mạch thuận tiện cho việc điều khiển - Các khí cụ bố trí thành cụm làm cho khơng gian mặt bàn gọn hơn, có th m m  T hai phƣơng án đƣợc đƣa trên, ngƣời nghiên cứu chọn phƣơng án làm phƣơng án thiết kế vì: -Bố trí đủ khí cụ cần thiết cho hệ thống tập đƣợc đƣa (chƣơng II) -Sắp đặt khí cụ hợp lý hơn, thuận tiện cho ngƣời thực hành thí nghiệm Vali -Việc dây mạch thực jack cắm 3.5 4.2.3 Thiết kế chi tiết vali a Số lượng khí cụ điện có vali - Contactor: 02 (cái) 24VDC, tiếp điểm phụ - thƣờng đóng, thƣờng mở - Relay Timer: 02 – 24VDC (8 chân) - Nút nhấn:0 Trang 35 T2014-92 - Estop: 01 - Đ n tín hiệu: 02 (thể cho động cơ) - Phít cắm nguồn: - Đ n tín hiệu báo có nguồn: - Cơng tắc hành trình: 02 - Fuse: 01 - Switch: 01 b Kích thước khí cụ điện  Relay timer  Contactor  Nút nhấn  Đ n tín hiệu  Phít cắm nguồn  Đ n tín hiệu báo có nguồn  Nút d ng kh n cấp Trong khí cụ điện Relay timer Contactor có chiều cao cao nhất, chiều cao vali phụ thuộc vào chiều cao Relay timer, ta chọn chiều cao vali 150 mm (gồm hai phần: hộp (110 mm) nắp vali (40 mm)) Chiều dài rộng vali phụ thuộc vào cách bố trí, đặt khí cụ điện vào vali Chiều dài vali: đƣợc định phận contactor phận nút nhấn 360 + 124 + 2x3 + 5x2 = 500 (mm) Trong đó:  360   : chiều dài contactor 124 : phận nút nhấn 2x3 : lines bao Trang 36 T2014-92  5x2 : khoảng cách t đƣờng bao tới biên Chiều rộng vali: đƣợc định nút nhấn CB, nguồn vào 55 + 60 + 267 + 2x4 + 5x2 =400 (mm) Trong đó:  T c CácH bố trí, khoảng cách khí cụ điện vali X1 A1 A2 Trang 37 T2014-92 CHƢƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận : Đề tài hoàn thành mục tiêu đề :  Thiết kế, chế tạo đƣợc valy thí nghiệm trang bị điện II Kiến Nghị : - Phát triển đề tài ngày hồn thiện hơn, có nhiều mơ hình mạch điện khơng máy cơng cụ mà cịn máy cơng nghiệp để sinh viên, kỹ sƣ, học viên cao học dễ dàng tiếp cận, tìm hiểu, thiết kế, thực hành cách hoạt động mạch điện máy cơng cụ nói riêng máy cơng nghiệp nói chung Trang 38 T2014-92 TÀI LIỆU THAM KHẢO V Quang Hồi c ng tác giả khác; Trang Bị Điện-Điện Tử Máy Công Nghiệp Dùng Chung; Nhà xuất Giáo Dục-2003 Phạm Văn Chới; Giáo Trình Khí Cụ Điện; Nhà xuất Giáo Dục-2007 GVC-ThS.Nguyễn Trọng Thắng; Giáo Trình Máy Điện II; ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM-2006 GVC-ThS.Nguyễn Trọng Thắng GV-ThS Trần Phi Long; Giáo Trình Máy Điện-Khí Cụ Điện; ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM-2005 ThS Lƣu Văn Quang; Giáo Trình Thực Tập Truyền Động Điện; ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM-2006 Trần Duy Phụng; Hƣớng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt thiết bị điện công nghiệp; Trung tâm hƣớng nghiệp dạy nghề Lê Thị Hồng Gắm Nguyễn Ngọc C n, Trang bị điện máy cắt kim loại, N B Đại học gia TP HCM Jean Barry Jean-Yves Kersulec, Sơ đồ điện, N Nội 1996 Water PC, Tự học nhanh đồ họa văn phòng, N Nội 2009 Trang 39 ... phúc KHOA CƠ KHÍ MÁY Tp HCM, Ngày tháng 11 năm 2014 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung : -Tên đề tài : “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VALY THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CƠ BẢN” - Mã số... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VALY THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CƠ BẢN Mã số : T2014-92... -Cơ quan chủ trì : Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM -Thời gian thực : tháng Mục tiêu : - Thiết kế, chế tạo valy thí nghiệm Kết nghiên cứu: -Valy thí nghiệm Truyền động điện Sản phẩm: -Valy