Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu hiện trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng khởi động từ trong hầm lò



MỤC LỤC
Chương I : Lý thuyết các thành phần liên quan 1
1. Động cơ DC 1
1.1 Cấu tạo 1
1.2 Nguyên lý hoạt động 3
1.3 Điều khiển tốc độ động cơ DC 3
2. Băng tải 4
2.1. Cách lắp đặt vận hành băng chuyền tải 4
2.2. Nguyên tắc kiểm tra băng tải tốt xấu 5
2.3. Các loại băng tải 5
2.3.1. Băng tải bố NN 5
2.3.2 Băng tải con lăng 7
2.3.3. Băng tải cáp thép 7
2.3.4. Băng tải bố EP 9
2.4. Tỷ lệ truyền của băng tải 9
3. Encoder 10
3.1 Cấu tạo chính của Encoder 10
3.2 Nguyên lý cơ bản 12
4. Các phần tử khí nén 12
4.1. Máy nén khí 12
4.2. Bình trích chứa khí nén 13
4.3. Mạng đường ống dẫn khí nén 13
4.4. Van đảo chiều 13
4.5. Van tiết lưu 19
4.6. Cơ cấu chấp hành 20
4.6.1. Nhiệm vụ 20
4.6.2. Xi lanh 20
5. Động cơ bước 21
5.1. Các đặc tính cơ bản 21
5.2. Ưu điểm của động cơ bước 22
5.3. Nhược điểm của động cơ bước 23
5.4. Phân loại động cơ bước 24
5.5. Cấu tạo chung của đông cơ bước 24
5.6. Nguyên tắc hoạt động 25
6.Cảm Biến 27
6.1. Các khái niệm về cảm biến 27
6.1.1.Phần tử nhạy 27
6.1.2.Chuyển đổi đo lường 27
6.2. Cảm biến đo lường 28
6.2.1. Phân loại cảm biến theo đại lượng vào và ra 28
6.2.2. Phân loại theo tính chất vật lý 28
6.2.3. Phân loại theo tính chất nguồn điện 28
6.2.3. Phân loại theo phương pháp đo 29
6.3. Cảm biến quang 29
6.3.1. Khái niệm cơ bản về ánh sang 29
6.3.2.Cảm biến quang điện 31
6.3.3.Photo Diot 32 6.3.4. Photo transitor 34
6.3.5.Cảm biến phát xạ ( Tế bào quang điện) 35
6.4. Cảm biến điện từ 38
6.4.1.Khái niệm 38
6.4.2.Ứng dụng của cảm biến điện cảm vả cảm biến hỗ cảm 40 7. Khái quát về họ PLC S7-200 của Siemens 41
7.1 Giới thiệu về PLC 41
7.2 Cấu trúc, nguyên lý hoạt động của PLC S7-200, CPU 224 42
7.2.1 Cấu trúc 42
7.2.2 Nguyên lý hoạt động 43
7.3 High Speed Counter (HSC) 45
7.3.1. Mode 0,1,2 45
7.3.2. Mode 3,4,5 46
7.3.3. Mode 6,7,8 46
7.3.4. Mode 9,10,11 47
7.3.5. Mode 12 48
7.4. Xuất xung tốc độ cao (PWM,PTO) 51
7.4.1. Điều rộng xung 50% (PTO) 51
7.4.2. Điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM) 52
Chương II : Thiết kế và thi công 55
1.Thiết kế phần cơ khí 55
1.1 Vận hành của toàn hệ thống 55
1.2 Vận hành của từng bộ phận 56
2. Linh kiện sử dụng trong đồ án 60
2.1. PLC 60
2.2. Cảm biến 60
2.3. Động cơ bước 64
3.Thiết kế mạch điều khiển 64
3.1. Khối Nguồn 64
3.2. Khối điều khiển tốc độ động cơ (PWM) và chọn chiều động cơ 64
3.3. Khối Step motor 67
3.4. Khối van khí và đảo chiều van 67
3.5. Khối công tắc hành trình 68
3.6. Khối cảm biến 68
Chương III : Lưu đồ giải thuật và chương trình 69
1. Chương trình chính 69
2. Băng chuyền 1 : Rót nước vào chai 72
3. Băng chuyền 2 : Bộ phận đặt nắp chai 76
4. Băng chuyền 3 : Bộ phận vặn nắp chai 77
5. Băng chuyền 4, 5, tay máy 86
6. Băng chuyền 5 88
Chương IV : Phụ lục 95
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-19-de_tai_nghien_cuu_hien_trang_va_giai_phap_nang_cao.ETujqQiQoJ.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4403/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

động cơ tỉ lệ thuận với số xung điều khiển.
- Động cơ đạt được momen toàn phần (full torque) tại lúc đứng yên (khi dây quấn động cơ còn được cung cấp năng lượng).
- Chuyển động có khả năng lập lại các trạng thái một cách ổn định tin cậy, điều khiển vị trí chính xác. Với những động cơ bước có cấp chính xác cao có sai số từ 3% đến 5% trong mỗi bước và sai số này không gia tăng ở bước điều khiển kế tiếp.
- Các đáp ứng khởi động, dừng và đảo chiều tối hảo.
- Có độ tin cậy cao vì động cơ không sử dụng chổi than ; như vậy tuổi thọ của Góc quay của động cơ tỉ lệ thuận với số xung điều khiển.
-Động cơ đạt được momen toàn phần (full torque) tại lúc đứng yên (khi dây quấn động cơ còn được cung cấp năng lượng).
- Chuyển động có khả năng lập lại các trạng thái một cách ổn định tin cậy, điều khiển vị trí chính xác. Với những động cơ bước có cấp chính xác cao có sai số từ 3% đến 5% trong mỗi bước và sai số này không gia tăng ở bước điều khiển kế tiếp.
- Các đáp ứng khởi động, dừng và đảo chiều tối hảo.
- Có độ tin cậy cao vì động cơ không sử dụng chổi than ; như vậy tuổi thọ của động cơ chỉ phụ thuộc vào tuổi thọ của phần truyền động cơ khí : bạc đạn. . .
- Các động cơ bước đáp ứng với các tín hiệu xung điều khiển cung cấp từ bộ điều khiển vòng hở, do đó đễ dàng điều khiển động cơ và giá thành điều khiển thấp.
- Động cơ có khả năng quay với tốc độ đồng bộ có giá trị rất thấp khi mang tải trực tiếp trên trục.
- Động cơ có thể đạt được một phạm vi rộng giá trị tốc độ quay tỉ lệ với giá trị tần số của xung điều khiển động cơ chỉ phụ thuộc vào tuổi thọ của phần truyền động cơ khí : bạc đạn. . .
- Các động cơ bước đáp ứng với các tín hiệu xung điều khiển cung cấp từ bộ điều khiển vòng hở, do đó đễ dàng điều khiển động cơ và giá thành điều khiển thấp.
- Động cơ có khả năng quay với tốc độ đồng bộ có giá trị rất thấp khi mang tải trực tiếp trên trục.
- Động cơ có thể đạt được một phạm vi rộng giá trị tốc độ quay tỉ lệ với giá trị tần số của xung điều khiển.
5.3. Nhược điểm của động cơ bước
- Có thể xãy ra trạng thái cộng hưởng nếu không được điều khiển thích hợp.
- Không điều khiển dễ dàng để động cơ hoạt động tại các giá trị tốc độ rất cao.
5.4. Phân loại động cơ bước
Theo các tài liệu kỹ-thuật hiện nay, chúng ta có 3 loại động cơ bước.
- Động cơ bước với rotor là nam châm vĩnh cửu (Phần mềm stepper motor – Permanent Magnet Stepper Motor )
- Động cơ bước từ dẫn thay đổi (VR stepper motor – Variable Reluctance Stepper Motor).
- Động cơ buớc đa hợp (Hybrid Stepper motor)
5.5. Cấu tạo chung của đông cơ bước
- Gồm một thanh nam châm vĩnh cửu; đường sức từ trường (từ phổ) do thanh nam châm tạo ra tạo thành hệ thống đường sức kín có hướng đi ra từ cực bắc và đi vào ở cực nam.
- Tính chất lưởng cực của thanh nam châm vỉnh cửu có thể được cảm ứng trong từ trường tạo bởi dòng điện khi đi qua cuộn dây quấn. Cực tính của từ trường tạo bởi dòng điện (khi đi qua dây quấn) phụ thuộc vào hướng dòng điện đi vào dây quấn. Tính chất của cục từ thay đổi khi đổi hướng dòng điện qua cuộn dây dẫn.
- Khi bố trí thanh nam châm vỉnh cửu có thể quay tự do như phần ứng của máy điện; phần ứng này được đặt trong từ trường tạo bởi phần dây quấn phần cảm stator
Hình trên cho ta thấy lực tương tác tạo thành momen quay kéo phần ứng về vị trí cân bằng (tại vị trí trục từ trường của phần cảm và trục từ trường phần ứng thẳng hàng)
Momen quay được tính theo công thức sau :
M = 2R.Fn
Có thể xem động cơ bước hoạt động tương tự như động cơ đồng bộ, với từ trường quay tạo bởi hệ thống xung điện áp cấp tuần tự vào các dây quấn trên các cặp cực từ bố trí liên tiếp lân cận trên stator.
5.6. Nguyên tắc hoạt động
- Đa số các động cơ bước là động cơ một pha, hai pha hay nhiều pha. Khác với động cơ đồng bộ thông thường là roto của nó không có cuộn dây khởi động (lồng sóc mở máy ) mà nó được khởi động bằng phương pháp tần số . Roto của động cơ có thể được kích thích hay không được kích thích
Sơ đồ động cơ bước m pha
Xung điện áp cấp cho cuộn dây stator
a. Xung một cực ; b. Xung hai cực
Khi cung cấp bởi xung một cực, điện áp sẽ biến đổi từ 0 đến +U, còn khi cung cấp bởi xung hai cực điện áp sẽ biến đổi từ +U đến –U.
Chuyển mạch điện tử có thể cung cấp điện áp điều khiển cho các cuộn dây stator theo từng cuộn riêng lẻ hay theo từng nhóm các cuộn dây. Trị số và chiều của sức từ động tổng F của động cơ và do đó vị trí của rotor trong không gian hoàn toàn phụ thuộc vào phương pháp cung cấp điện cho các cuộn dây. Ví dụ : nếu các cuộn dây của động cơ trên hình cung cấp cho từng cuộn dây riêng lẻ theo trình tự 1,2,3 . . . m bởi các xung một cực thì rotor động cơ sẽ có m vị trí ổn định trùng với trục của các cuộn dây (hình (a))
Trong thực tế để tăng cường sức từ động tổng của stator do đó làm tăng từ thông và momen đồng bộ , người ta thường cung cấp đồng thời cho hai hay nhiều cuộn dây. Lúc đó rotor của động cơ bước sẽ có vị trí cân bằng trùng với vectơ sức từ động tổng F .
Trên hình (b) sức từ động F khi cung cấp đồng thời cho một số chẵn cuộn dây (trường hợp này hai hay nhiều cuộn dây được cung cấp điện một cách đồng thời )
Trên hình (c) sức từ động tổng F khi cung cấp đồng thời cho ba cuộn dây (một số lẻ cuộn dây). Trong cả hai trường hợp (cung cấp cho một số chẵn cuộn dây và cung cấp cho một số lẻ cuộn dây ), rotor động cơ bước sẽ có m vị trí cân bằng.
Góc xê dịch giữa hai vị trí liên tiếp của rotor được tính :
- Nếu cung cấp theo thứ tự một số chẵn cuộn dây, rồi một số chẳn cuộn dây,
Ví dụ : 1&2 – 2 – 2&3 – 3 . . . – m thì số vị trí cân bằng của rotor sẽ tăng gấp đôi là 2m .
- Nếu số lượng cuộn dây được điều khiển luôn luôn không đổi (một số chẵn cuộn dây hay một số lẻ cuộn dây) được gọi là đối xứng.
- Nếu số lượng cuộn dây luôn luôn thay đổi (ví dụ : điều khiển theo trình tự chẵn – lẽ – chẵn … ) được gọi là không đối xứng .
Số bước trong khoảng từ 0 đến 360o là :
K = m . n1 . n2 . p
Trong đó : p : là số đôi cực của rotor .
m : làsố cuộn dây điều khiển trê stator .
n1: là hệ số ( n1 = 1 ứng với điều khiển đối xứng ,
n1 = 2 ứng với điều khiển không đối xứng)
n2 : là hệ số ( n2 = 1 ứng với điều khiển bằng xung một cực)
n2 = 2 ứng với điều khiển bằng xung hai cực)
Với bước quay của rotor trong không gian thì :
α = 360o
6.Cảm Biến:
6.1. Các khái niệm về cảm biến:
Trong các hệ thống đo lường và điều khiển, mọi quá trình điều khiển đặc trưng bởi các biến trạng thái. Các biến trạng thái này thường là các đại lượng không điện như: nhiệt độ , áp suất, lưu lượng, tốc độ…..
Để thực hiện quá trình đo lường và điều khiển cần thu thập thông tin, đo đạc, theo dõi sự biến thiên của các tr

---