Tải bản đầy đủ (.docx) (54 trang)

công nghệ cung cấp nước điều khiển theo áp suất trên đường ống

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.9 MB, 54 trang )

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
BÀI TẬP LỚN
MÔN: HỆ THU THẬP DỮ LIỆU ĐIỀU KHIỂN VÀ TRUYỀN SỐ LIỆU
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CUNG CẤP NƯỚC ĐIỀU KHIỂN THEO ÁP SUẤT
TRÊN ĐƯỜNG ỐNG
Giảng viên hướng dẫn :
Sinh viên thực hiện :
Lớp :
HÀ NỘI-2013
BÀI TẬP LỚN Trang 1
MỤC LỤC
Nội dung
BÀI TẬP LỚN Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật
tiên tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và
hiện đại hơn.
Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với
các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là
những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu
quả ngày càng cao hơn.
Tự động hóa đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Tự động
hóa đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực
khác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng
ngày. Một trong những sản phẩm tiên tiến của nó là biến tần.Ứng dụng rất
quan trọng của ngành công nghệ tự động hóa là việc điều khiển tốc độ
động cơ bằng việc thay đổi tần số với độ chính xác rất cao, với những thiết
bị điều khiển từ xa rất tinh vi và đạt được năng suất, kinh tế thật cao .


Xuất phát từ những ứng dụng đó, chúng em xin phép được thiết kế một
mạch ứng dụng của biến tần đó là “xây dựng công nghệ cung cấp nước
điều khiển theo áp suất trên đường ống” dùng PLC điều khiển biến tần
Đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo
trong khoa điện đặc biệt là giảng viên TỐNG THỊ LÝ- giảng viên khoa
điện trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI người đã trực tiếp giảng
dạy và cho em kiến thức để hoàn thành đồ án môn học này. Em kính mong
cô giáo góp ý để em hoàn thành bài tập lớn này được tốt hơn sau này.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo!
Sinh viên thực hiện
BÀI TẬP LỚN Trang 3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1.Đặt vấn đề
Sự phát triển của PLC đã đem lại nhiều thuận lợi và làm cho các
thao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng và tin cậy hơn. Nó có khả năng
thay thế hoàn toàn cho các phương pháp điều khiển truyền thống dùng
relay; khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập
trình trên các lệnh logic cơ bản; giải quyết các vấn đề toán học và công
nghệ;
Biến tần (Inverter, Variable Speed Drive – VSD) là thiết bị dùng để
điều khiển tốc độ động cơ dựa trên sự thay đổi tần số làm việc. Trên thế
giới hiện nay, biến tần được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp. Ngoài ý
nghĩa về mặt điều khiển, nó còn có nhiều chức năng khác như khởi động
mềm, hãm, đảo chiều, điều khiển thông minh… Trong đa số trường hợp,
việc sử dụng biến tần còn mang lại hiệu quả kinh tế (tiết kiệm điện năng
tiêu thụ). Biến tần được ứng dụng nhiều cho các động cơ có yêu cầu về
thay đổi tốc độ như: bơm, quạt, băng tải, thang máy…
1.2. Lý do chọn đề tài
Các trạm bơm cung cấp nước với công suất lớn thường được sử
dụng trong khu công nghiệp, khu dân cư, các chung cư, khác sạn và tòa

nhà cao tầng, hệ thống phân phối nước sạch trong mạng lưới cấp nước
sinh hoạt, các trạm cấp nước nông thông… Các trạm bơm nước phổ
biến hiện nay đều được thiết kế theo phương pháp truyền thống với đặc
điểm là các bơm được khởi động trực tiếp sao/ tam giác và tất cả các động
cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức. Phương pháp này có nhược điểm
chính là tổn hao điện năng lớn và khó kiểm soát được áp suất trong đường
ống nước.
BÀI TẬP LỚN Trang 4
Trên cơ sở những kiến thức được trang bị trên ghế nhà trường,
dựa vào những tính năng ưu việt của PLC và biến tần. Em xin được lựa
chọn đề tài “Điều khiển và giám sát hệ thống bơm ổn định áp suất”
với những chức năng cơ bản giống với một hệ thống biến tần đa bơm.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài là ổn định áp suất trong đường ống ở một
ngưỡng đặt trước thông qua sự điều khiển của PLC đối với biến tần, hệ
thống bơm dựa trên tín hiệu mà cảm biến áp suất trong đường ống đưa
về.
1.4. Giới hạn nghiên cứu của đề tài
Do kiến thức, thời gian, kinh nghiệm thực tế, còn hạn chế nên đề
tài chỉ được thực hiện dưới dạng thiết kế một mô hình với 2 bơm có công
suất nhỏ, áp suất đặt trong đường ống không lớn (0 – 1 bar).
1.5. Ý nghĩa khoa học thực tiễ của đề tài
Điều khiển tự động là xu thế phát triển tất yếu trong các lĩnh vực
công nghiệp cũng như sinh hoạt bởi những ưu điểm vượt trội của nó. Ở
các hệ thống điều khiển tự động có quy mô vừa và lớn thì PLC được sử
dụng làm thiết bị điều khiển cho toàn hệ thống.
Kết hợp xây dựng một hệ thống điều khiển tự động với các thiết bị
điện tử công suất có ý nghĩa khoa học lớn trong việc xây dựng một hệ
thống tự động hoàn chỉnh cả về chức năng lẫn hiệu quả kinh tế. Đề tài “
Điều khiển và giám sát hệ thống bơm ổn định áp suất ” xây dựng mô

hình kết hợp PLC với biến tần để ổn định áp suất nước trong đường ống
một cách tối ưu nhất.
Về mặt thực tiễn, đề tài đi theo hướng phát triển mới cho các hệ
thống cung cấp nước cho các tòa nhà, khu dân cư…, khắc phục được các
nhược điểm trong hệ thống cung cấp nước cũ.
BÀI TẬP LỚN Trang 5
BÀI TẬP LỚN Trang 6
CHƯƠNG II: TRẠM BƠM CẤP NƯỚC
2.1. Thực trạng và nhu cầu thực tế
Do nhu cầu sử dụng nước của các hộ tiêu thụ nước (cơ quan,
gia đình, nhà hàng,…) rất khác nhau trong những thời điểm của
ngày (cao điểm và thấp điểm tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng nước
của hộ tiêu thụ), yêu cầu đặt ra là phải giải quyết được việc tự động ổn
định áp suất trên đường ống cấp nước và tiết kiệm năng lượng cho hệ
thống.
Để đáp ứng nhu cầu áp lực nước trong hệ thống luôn đủ khi
nhu cầu sử dụng nước thay đổi bất thường, các bơm trong hệ thống
luôn làm việc liên tục ở chế độ đầy tải. Tuy nhiên điều này dẫn đến
một số bất lợi sau:
- Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng quá cao không
cần thiết, một số thời điểm nhu cầu sử dụng nước giảm
xuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải. Điều này
gây lãng phí năng lượng rất lớn.
- Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí.
2.2. Vấn đề điều khiển lưu lượng
Các trạm bơm nước phổ biến hiện nay đều được thiết kế
có tối thiểu 2 bơm, cùng cấp nước vào một đường ống chính.
- Các bơm được khởi động trực tiếp hoặc sao/tam giác và tất cả
các động cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức.
- Trong quá trình trạm bơm hoạt động, thường luôn luôn để

một bơm ở chế độ dừng (mang tính dự phòng).
- Thay đổi góc mở các van (van tay hoặc van điện) trong
trường hợp sự thay đổi áp lực ở khoảng cho phép.
- Trường hợp áp lực vẫn thiếu hoặc thừa ta có thể ngắt hoặc
đóng thêm bơm (có thể là một hoặc nhiều bơm).
BÀI TẬP LỚN Trang 7
- Việc thay đổi áp suất trên đường ống bằng valve hay tắt/mở
các bơm có các nhược điểm:
- Các bơm vẫn chạy đầy tải và liên tục, điều này gây lãng phí
năng lượng điện vì có những thời điểm nhu cầu sử dụng
nước
- giảm xuống thì bơm chỉ cần chạy
- 50 ÷ 60 % công suất là đã đáp ứng được.
- Việc vận hành khó khăn và tốn chi phí nhân công vì phải cần
công nhân vận hành trực tiếp điều khiển góc mở valve hoặc tắt
mở bơm.
-
Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ phần cơ khí.
- Khi thay đổi hệ thống hoặc nhu cầu sử dụng nước tăng lên, chi
phí đầu tư sẽ tăng lên
- do phải tăng số lượng bơm.
- Khó kiểm soát áp lực nước làm ảnh hưởng tuổi thọ của đường
ống, ảnh hưởng tuổi thọ các mối nối.
2.3. Điều khiển áp suất trên đường ống bằng biến tần
a. Nguyên lý làm việc
Quá trình điều khiển chủ yếu được thực hiện từ PLC. PLC nhận
tín hiệu analog từ cảm biến áp suất (được gắn trên đường ống chính)
đưa về, sau khi PLC sử lý tín hiệu đó bằng logic, PLC sẽ ra quyết
định điều khiển biến tần bằng tín hiệu analog ở ngõ ra; biến tần sẽ tự
động thay đổi tần số theo tín hiệu analog đó, từ đó thay đổi tốc độ bơm,

vì thế việc khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn nhiều.
Khi nhu cầu sử dụng nước cao, thì biến tần sẽ tự động điều
khiển động cơ quay ở tốc độ cao để duy trì áp suất. Ngược lại khi nhu
cầu sử dụng nước thấp, cần áp lực thấp, biến tần sẽ điều khiển động cơ
giảm tốc độ xuống hoặc dừng hẳn. Khi đó năng lượng điện được tiết
kiệm.
BÀI TẬP LỚN Trang 8
Nguyên lý hệ thống bơm điều áp
b. Ưu điểm của phương pháp dùng biến tần cho hệ thốngbơm điều áp
So với phương pháp truyền thống, phương pháp dùng biến tần cho hệ
thống bơm điều áp có những ưu điểm:
- Việc điều chỉnh áp lực trên đường ống hoàn toàn tự động, tiết
kiệm được chi phí nhân công.
- Hệ thống bơm được điều khiển hoàn toàn tự động, tốc độ bơm
có thể thay đổi một cách linh hoạt.
- Áp suất toàn hệ thống không đổi với mọi lưu lượng.
- Dòng khởi động được hạn chế sẽ không gây sụt áp khi khởi động, giảm
tổn hại cho động cơ về mặt cơ khí, cho hệ thống truyền động cũng như
về mặt điện.
- Tiết kiệm năng lượng khi nhu cầu xử dụng thay đổi nhiều.
-
BÀI TẬP LỚN Trang 9
CHƯƠNG III:THIẾT BỊ VÀ PHẦN MẾM SỬ DỤNG
3.1.Sơ đồ tổng quan
Một số thiết bị được dùng:
• PLC S7-200
• Module EM235
• Biến tần MM440
• Truyền thông RS485
BÀI TẬP LỚN Trang 10

• Cảm biến áp suất
• Động cơ không đồng bộ ba pha
Phần mềm sử dụng:
• Phần mềm mô phỏng WinCC
• Phần mền PC access kêt nối giữ winCC với S7-200
3.2.Tổng quan về các thiết bị
3.2.1.PLC S7-200
a.Giới thiệu về PLC
- PLC ( Programmable Logic Controller ): Bộ điều khiển lập trình, PLC
được xếp vào trong họ máy tính, được sử dụng trong các ứng dụng công
nghiệp và thương mại.
- PLC đặt biệt sử dụng trong các ứng dụng hoạt động logic điều khiển
chuổi sự kiện
- PLC có đầy đủ chức năng và tính toán như vi xử lý. Ngoài ra, PLC có
tích hợp thêm một số hàm chuyên dùng như bộ điều khiển PID, dịch
chuyển khối dữ liệu, khối truyền thông,…
- PLC có những ưu điểm:
+ Có kích thước nhỏ, được thiết kế và tăng bền để chịu được rung động,
nhiệt, ẩm và tiếng ồn, đáng tin cậy.
+ Rẻ tiền đối với các ứng dụng điều khiển cho hệ thống phức tạp.
+ Dễ dàng và nhanh chống thay đổi cấu trúc của mạch điều khiển.
+ PLC có các chức năng kiểm tra lỗi, chẩn đoán lỗi.
+ Có thể nhân đôi các ứng dụng nhanh và ít tốn kém.
Cấu trúc bên trong của PLC
BÀI TẬP LỚN Trang 11
Một hệ thống lập trình cơ bản phải gồm có 2 phần: Khối xử lý trung tâm
(CPU: Central Processing Unit) và hệ thống giao tiếp vào/ra ( I/O)
b. Giới thiệu về PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY
Với đề tài này em sử dụng PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY
Thông tin: - Nguồn cấp: 85-264VAC. 47-63Hz

- Kích thướt: 120.5mm x 80mm x 62mm
- Dung lượng bộ nhớ chương trình: 4096 words
- Dung lượng bộ nhớ dữ liệu: 2560 words
- Bộ nhớ loại EEFROM
- Có 14 cổng vào, 10 cổng ra.
BÀI TẬP LỚN Trang 12
- Có thể thêm vào 14 modul mở rộng kể cả modul Analog.
- Tốc độ xử lý một lệnh logic Boole 0.37µs
- Có 256 timer , 256 counter, các hàm số học trên số nguyên
và sốn thực.
- Có 6 bộ đếm tốc độ cao, tần số đếm 20 KHz
- Có 2 bộ điều chỉnh tương tự.
- Các ngắt: phần cứng, theo thời gian, truyền thông,…
- Đồng hồ thời gian thực.
- Chương trình đƣợc bảo vệ bằng Password.
- Toàn bộ dung lƣợng nhớ không bị mất dữ liệu 190 giờ khi
PLC bị mất điện.
-
X
uất sứ: Siemens Germany

-
Giá: 5.396.500 VND
- CPU được cấp nguồn 220VAC.Tích hợp 14 ngõ vào số (mức 1 là
24Vdc, mức 0 là 0Vdc). 10 ngõ ra dạng relay.
 Mô tả các đèn báo trên S7-200:
- SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu khi PLC có hỏng hóc.
- RUN (đèn xanh): Đèn xanh sáng báo hiệu PLC đang ở chế độ làm
việc và thực hiện chương trình nạp ở trong máy.
BÀI TẬP LỚN Trang 13

- STOP (đèn vàng): Đèn vàng sáng báo hiệu PLC đang ở chế độ
dừng, không thực hiện chương trình hiện có.
- Ix.x (đèn xanh)chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Ix.x. Đèn sáng
tương ứng mức logic là 1.
- Qx.x (đèn xanh): chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Qx.x. Đèn sáng
tương ứng mức logic là 1.
 Cách đấu nối ngõ vào ra PLC:
Cách đấu nối S7-200 và các module mở rộng:
- S7-200 và module vào/ra mở rộng được nối với nhau bằng dây nối. Hai
đầu dây nối được bảo vệ bên trong PLC và module.Chúng ta có thể kết nối
PLC và module sát nhau để bảo vệ hoàn toàn dây nối. CPU224 cho phép
mở rộng tối đa 7 module.
3.2.2.Giới thiệu về module EM235
Với đề tài này em sử dụng module EM235
BÀI TẬP LỚN Trang 14
Một số thông số của EM235:
- SIMATIC S7-200, ANALOG I/O
- EM 235, FOR S7-22X CPU ONLY
- 4 AI, 1AQ, 12 BIT CONVERTER
- Xuất sứ: Manufacturer: Siemens / Germany
- Giá: 3.913.000 VND
EM 235 là một module tương tự gồm có 4AI và 1AO 12bit (có tích
hợp các bộ chuyển đổi A/D và D/A 12bit ở bên trong).
a.Các thành phần của module analog EM235.
BÀI TẬP LỚN Trang 15
RA
A+
A-
+
-

Điện áp
RA
A+
A-
4-20
mA
L+
M
Thành phần Mô tả
4 đầu vào tương
tự được kí hiệu
bởi các chữ cái
A,B,C,D
A+ , A- , RA Các đầu nối của đầu vào A
B+ , B- , RB Các đầu nối của đầu vào B
C+ , C- , RC Các đầu nối của đầu vào C
D+ , D- , RD Các đầu nối của đầu vào D
1 đầu ra tương tự (MO,VO,IO) Các đầu nối của đầu ra
Gain Chỉnh hệ số khuếch đại
Offset Chỉnh trôi điểm không
Switch cấu hình
Cho phép chọn dải đầu vào và độ
phân giải
b.Cách nối dây
Đầu vào tương tự:
- Với thiết bị đo đầu ra kiểu điện áp:
- Với thiết bị đo tín hiệu đầu ra dòng điện:
Đầu ra tương tự:
BÀI TẬP LỚN Trang 16
MO

VO
IO
Tải điện áp
Tải dòng điện
M
L+
Nguồn
24 VDC
Cấp nguồn cho Module:
BÀI TẬP LỚN Trang 17
Tổng quát cách nối dây:
3.2.3.Biến tần MM440
a.Tổng quan về biến tần
- Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành
dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được.
BÀI TẬP LỚN Trang 18
Phân loại biến tần:
- Biến tần máy điện
- Biến tần van
+ Biến tần trực tiếp
+ Biến tần gián tiếp
• Biến tần nguồn áp ( hay là bộ nghịch lưu nguồn áp)
• Biến tần nguồn dòng ( hay là bộ nghịch lưu nguồn dòng)
Ở đây ta xét đến biến tần nguồn áp
Cấu tạo của biến tần
 Bộ chỉnh lưu
 Bộ lọc
 Bộ nghịch lưu
Nguyên lý hoạt động của biến tần.
Nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên,

nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn
1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu
diode và tụ điện. Nhờ vậy hệ số công suất cosФ của hệ biến tần đều có giá
trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0,96. Điện áp 1 chiều này
được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công
đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng
cực có cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rung(PWM). Nhờ tiến độ
công nghệ vi xử lí và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch
xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và
giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.
b.Biến tần MM440
Với mô hình này em sử dụng biến tần MM440 của siemens
BÀI TẬP LỚN Trang 19
Nhà máy xi măng
Thông số của MM440
- Tên : MICROMASTER 440
- Đầu vào: 3AC 380-480 V +10/-10%, 47-63 HZ
- Đối với điện áp vào 1 pha: 200V - 240V.
- Tần số ngõ ra từ 0Hz đến 650Hz.
- OVERLOAD: 150% 60 S, 200% 3 S
- Kích thước: 173 X 73 X 149 (H X W X D)
- Các đầu vào, ra:
• 6 đầu vào số
• 2 đầu vào tương tự
• 3 đầu ra rơle
• 2 đầu ra tương tự
• 1 cổng RS485
• 15 cấp tần số cố định
• Có tích hợp bộ điều khiển PID
• Có chức năng hãm DC, hãm tổ

hợp và hãm bằng điện trở hay
hảm động năng.
- Giá: 7.300 000 VNĐ
2.2.4.Cáp kết nối RS485
Trong công nghiệp ngày nay, chuẩn
truyền thông RS232 không thể đáp ứng được nhucầu truyền thông nữa vì
đường truyền không cân bằng (các tín hiệu đều lấy điểm chuẩn là đường
mass chung, bị ảnh hưởng của nhiễu tác động) do đó tốc độ truyền và
khoảng cách truyền bị giới hạn (khoảng cách truyền thông tối đa 100m). Vì
vậy để đáp ứng nhu cầu truyền thông công nghiệp, người ta sử dụng chuẩn
truyền thông RS485 khi cần tăng khoảng cách và tốc độ truyền thông
(khoảng cách truyền thông tối đa 1200m và vận tốc truyền lên đến 10
Mbits/s). Nguyên nhân mà RS 485 có thể tăng tốc độ và khoảng cách
truyền thông là do RS485 sử dụng phương pháp truyền 2 dây vi sai (vì 2
dây có đặc tính giống nhau, tín hiệu truyền đi là hiệu số điện áp giữa 2 dây
do đó loại trừ được nhiễu chung). Mặt khác do chuẩn truyền thông RS 232
BÀI TẬP LỚN Trang 20
không cho phép có hơn 2 thiết bị truyền nhận tin trên đường dây trong khi
đó với chuẩn RS 485 ta có thể nối 32 thiết bị thu phát trên 2 dây. Tuy nhiên
có sự ràng buộc giữa tốc độ truyền dẫn tối đa và độ dài dây dẫn cho phép,
khi tốc độ là 90Kbps thì khoảng cách là 1200m, 1Mbps thì khoảng cách là
120m, còn tốc độ 10Mbps thì khoảng cách lá 15m.
So sánh mức điện áp làm việc của RS232 và RS485
RS-485 sử dụng điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn A và B.
BÀI TẬP LỚN Trang 21
Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-485
Thông số Điều kiện Tối thiểu Tối đa
Điện áp đầu ra hở mạch 1,5V 6V
Điện áp đầu ra khi có tải RLOAD = 54Ω 1,5V 5V
Dòng ra ngắn mạch 250mA

Thời gian quá độ đầu ra
RLOAD = 54Ω
CLOAD = 54pF
30% TB*
Điện áp chế độ chung đầu
ra Voc
RLOAD = 54Ω -1V 3V
Độ nhạy cảm đầu vào -7 VCM 12V 200mA
Điện áp chế độ chung
VCM
-7V 12V
Trở kháng đầu vào 12KΩ
3.2.5.Cảm biến áp suất
a.Định nghĩa
- Cảm biến được định nghĩa như một thiết bị dùng để biến đổi các đại
lượng vật lý và các đại lượng không điện cần đo thành các đại lượng có thể
đo được (như dòng điện, điện thế, điện dung, trở kháng ). Nó là thành
phần quan trọng nhất trong một thiết bị đo hay trong một hệ điều khiển tự
động.
Với đề tài này ta sử dụng cảm biến áp suất Sensys M5156-10286X-3.5BG
BÀI TẬP LỚN Trang 22

Dải áp suất: 0 ~ 3.5 bar

Ngõ ra: 4~20mA

Kiểu nối cáp: Mini DIN43650
Pressure port: PT1/4"

Nhiệt độ hoạt động: -40~125



Thân vỏ thép không gỉ

Chịu rung 20G, 20~200Hz

Giá: 1.890.000N VNĐ

Xuất xứ: Korea
Nguyên lý làm việc chung của các loại cảm
biến áp suất là dựa trên cơ sở biến dạng đàn
hồi của các phần tử nhạy cảm với áp suất. Sự
biến dạng đàn hồi đó sẽ làm di chuyển một bộ
phận cơ học từ đó dẫn đến sự thay đổi của điện trở, điện dung hay điện áp.
2.2.6.Động cơ không đồng bộ 3 pha
Khái quát chung về động cơ không
đồng bộ ba pha:
Động cơ không đồng bộ là động cơ
điện hoạt động với tốc độ quay của
Rotor chậm hơn so với tốc độ quay
của từ trường Stator. Ta thường gặp
động cơ không đồng bộ Rotor lồng
sóc vì đặc tính hoạt động của nó tốt
hơn dạng dây quấn.
a. Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha
a.1. stator
Trên stator có vỏ , lõi thép và dây quấn
BÀI TẬP LỚN Trang 23
Hình ảnh động cơ không đồng bộ 3 pha
 Vỏ máy có tác dụng cố định lõi thép và dây quấn . Thường vỏ

máy làm bằng gang.
 Lõi thép là phần dẫn từ. Vì từ trường đi qua lõi thép là từ
trường quay lên giảm bớt tổn hao, lõi thép được làm bằng
những lá thép kĩ thuật điện dày 0,5 mm ép lại.
 Dây quấn stator được đưa vào rãnh của lõi thép và được cách
điện tốt với lõi thép . Dây quấn phần ứng là phần dây bằng
đồng được đặt trong các rãnh phần ứng và làm thành một hoặc
nhiều vòng kín . Dây quấn là bộ phận quan trọng nhất của
động cơ vì nó trực tiếp tham gia vào quá trình biến đổi năng
lượng từ điện năng thành cơ năng . Đồng thời về mặt kinh tế
thì giá thành của dây quấn cũng chiếm tỷ lệ khá cao trong toàn
bộ giá thành của máy .
a.2. Phần quay ( ROTOR).
Phần này gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn rotor :
- Lõi thép: thường dùng các lá thép kỹ thuật điện như ở stator lõi thép
được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rotor của máy. Phía
ngoài là thép có sẻ rãnh để đặt dây quấn.
- Dây quấn rotor: Phân loại làm hai loại chính rotor kiểu dây quấn và
roto kiểu lồng sóc :
Rotor kiểu lồng sóc (hình 1.4) : Gồm các thanh đồng hoặc thanh nhôm
đặt trong rãnh và bị ngắn mạch bở hai vành ngắn mạch ở hai đầu. Với động
cơ nhỏ , dây quấn rotor được đúc nguyên khối gồm thanh dẫn , vành ngắn
mạch , cánh tản nhiệt và cánh quạt làm mát . Các động cơ công suất trên
100kw thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào các rãnh rotor và gắn chặt
vành ngắn mạch .
BÀI TẬP LỚN Trang 24
b. Nguyên lý làm việc động cơ không đồng bộ 3 pha.
Khi dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato thì trong khe hở không
khí xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60 (f1 là tần số lưới điện ; p là
số cặp cực; n

1
là tốc độ từ trường quay ). Từ trường này quét qua dây quấn
nhiều pha tự ngắn mạch nên trong dây quấn rotor có dòng điện I2 chạy qua.
Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từ
thông tổng ở khe hở . Dòng điện trong dây quấn rotor tác dụng với từ
thông khe hở sinh ra moment . Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ
quay n của rotor . Trong những phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm
việc của máy cũng khác nhau .
b. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3
pha
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách ghép thêm điện trở phụ vào mạch
rôto
- Điều chỉnh tốc độ bằng nối cấp
 Ưu điểm của động cơ không đồng bộ 3 pha
Động cơ không đông bộ được sử dụng rộng rãi trong thực tế do ưu điểm
nổi bật của nó là: cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, vốn đầu tư ít, giá
thành hạ, trọng lượng, kích thước nhỏ hơn khi dùng công suất định mức so
với động cơ một chiều. Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha…
BÀI TẬP LỚN Trang 25

×