Đề tài Nhập môn ngành điện

Bấm & sửa kiểu tiêu đề Bấm & sửa kiểu tiêu đề Mức hai Mức ba Mức bốn Mức năm 12/11/2013 ‹#› Click to edit title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/11/2013 ‹#› BÁO CÁO ĐỀ TÀI NHẬP MÔN NGÀNH ĐIỆN GVHD: T.S Hoàng Sĩ Hồng SVTH: Nguyễn Văn Hùng 20121837 Vũ Văn Đức 20121581 Trần Văn Hoàng           20121759  3 1 2 Biến tần Thiết bị đo nhiệt độ Thiết bị dò tìm kim loại NỘI DUNG ĐỀ TÀI Khái niệm Nguyên lý làm việc Chức năng Ý nghĩa và ứng dụng Khái niệm Phân loại cảm biến Ý nghĩa và ứng dụng Nguyên lý hoạt động Cấu tạo Công nghệ chế tạo Ý nghĩa và ứng dụng 01 BIẾN TẦN 02 BIẾN TẦN Khái niệm 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. 03 BIẾN TẦN Nguyên lý hoạt động 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, điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng 04 BIẾN TẦN Chức năng Chức năng chính của biến tần AC là điều khiển tốc độ của động cơ bất đồng bộ xoay chiều 3 pha bằng cách cấp tần số biến đổi được cho mô tơ 05 BIẾN TẦN Ý nghĩa và ứng dụng 1. Có thể điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ. Tức là thông qua việc điều chỉnh tần số có thể điều chỉnh tốc độ động cơ thay đổi theo ý muốn trong một dải rộng. Dây chuyên in bao bì (12 màu) Đồng tốc 2 động cơ cuộn - nhả, ổn định sức căng giữa 2 đầu 06 BIẾN TẦN Ý nghĩa và ứng dụng 2. Sử dụng bộ biến tần bán dẫn, được hưởng rất nhiều các tính năng thông minh, linh hoạt như là tự động nhận dạng động cơ; tính năng điều khiển thông qua mạng; khống chế dòng khởi động động cơ giúp quá trình khởi động êm ái (mềm) nâng cao độ bền kết cấu cơ khí; giảm thiểu chi phí lắp đặt, các chế độ tiết kiệm năng lượng,… Thang máy Dòng ra định mức cao, trình tự nâng hạ xác định giúp điều khiển động cơ thang máy lên xuống, dừng tầng chính xác. Điều khiển động cơ đóng mở cửa mềm mại hơn với Encoder chỉnh định độ rộng cửa. 07 BIẾN TẦN Ý nghĩa và ứng dụng 3. Khống chế được năng lượng quá trình truyền động vì có thể kiểm soát được nó thông qua các chế độ bảo vệ quá tải, quá nhiệt, quá dòng, quá áp, thấp áp, lỗi mất pha, lệch pha,… của biến tần. Băng tải Biến tần với chức năng bù trượt tốc độ, phát hiện quá mômen, dò tìm tốc độ cộng với chức năng tăng mômen động cơ khi mômen tải tăng giúp tốc độ băng tải luôn luôn ổn định 08 BIẾN TẦN Ý nghĩa và ứng dụng Một số ứng dụng khác Dây chuyền cắt bao bì - túi nylon Hệ thống thổi - cuộn túi nylon Hỗ trợ điều khiển vector dòng điện vòng hở / vòng kín (dùng Encoder), điều khiển V/f vòng hở / vòng kín (dùng Encoder) giúp nâng cao độ chính xác cho các dây chuyền cần sự phối hợp đồng bộ Điều khiển động cơ đùn nhựa và động cơ cuộn, ổn định sức căng... 08 BIẾN TẦN Ý nghĩa và ứng dụng Biến tần delta ứng dụng cho máy thổi bao bì 08 BIẾN TẦN Ý nghĩa và ứng dụng Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha sử dụng biến tần Siemens 08 BIẾN TẦN Ý nghĩa và ứng dụng Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha sử dụng biến tần Siemens 01 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ 02 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Khái niệm Cảm biến nhiệt độ là thiết bị được dùng để đo nhiệt độ của đối tượng. Các cảm biến này cảm nhận sự thay đổi nhiệt độ và cho tín hiệu ngõ ra một trong hai dạng: thay đổi điện áp hoặc thay đổi điện trở. 03 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Phân loại cảm biến Cảm biến loại tiếp xúc: Cặp nhiệt điện (Thermocouple) Nhiệt điện trở RTD Thermistor Cảm biến nhiệt bán dẫn Cảm biến loại không tiếp xúc Nhiệt kế bức xạ (Hay hỏa kế) 04 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Phân loại cảm biến Cảm biến loại tiếp xúc: Cặp nhiệt điện (Thermocouple) - Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu.- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi ( mV).- Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao.- Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số. Độ nhạy không cao. 05 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Phân loại cảm biến - Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…- Dải đo: -100 ~ 1400oC- Ứng dụng: sản xuất công nghiệp, luyện kim, giáo dục hay gia công vật liệu… Cảm biến loại tiếp xúc: Cặp nhiệt điện (Thermocouple) 06 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Phân loại cảm biến Cảm biến loại tiếp xúc: Nhiệt điện trở (RTD): - Cấu tạo của RTD gồm có dây kim loại làm từ: Đồng, Nikel, Platinum,…được quấn tùy theo hình dáng của đầu đo. - Nguyên lí hoạt động: Khi nhiệt độ thay đổi điện trở giữa hai đầu dây kim loại này sẽ thay đổi, và tùy chất liệu kim loại sẽ có độ tuyến tính trong một khoảng nhiệt độ nhất định. 07 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ - Ưu điểm: độ chính xác cao hơn Cặp nhiệt điện, dễ sử dụng hơn, chiều dài dây không hạn chế.- Khuyết điểm: Dải đo bé hơn Cặp nhiệt điện, giá thành cao hơn Cặp nhiệt điện- Dải đo: -200~700oC- Ứng dụng: Trong các ngành công nghiệp chung, công nghiệp môi trường hay gia công vật liệu, hóa chất… Phân loại cảm biến Cảm biến loại tiếp xúc: Nhiệt điện trở (RTD): 08 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Phân loại cảm biến Cảm biến loại tiếp xúc: Nhiệt điện trở (Thermistors): - Cấu tạo: Làm từ hổn hợp các oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,… - Nguyên lý: Thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi. - Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo. - Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp. - Dải đo: 50o 09 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ - Ứng dụng: Làm các chức năng bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch điện tử.- Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ; Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ. Thường dùng nhất là loại NTC Phân loại cảm biến Cảm biến loại tiếp xúc: Nhiệt điện trở (Thermistors): NTC Thermistor PTC Thermistor 10 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Phân loại cảm biến Cảm biến loại tiếp xúc: Cảm biến nhiệt bán dẫn - Cấu tạo: Làm từ các loại chất bán dẫn.- Nguyên lý: Sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.- Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản.- Khuyết điểm: Không chịu nhiệt độ cao, kém bền. 11 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ - Dải đo: -50 ~ 150oC- Ứng dụng: Đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ các mạch điện tử.- Các loại cảm biến nhiệt bán dẫn điển hình: kiểu diod, các kiểu IC LM35, LM335, LM45 Cảm biến loại tiếp xúc: Cảm biến nhiệt bán dẫn Phân loại cảm biến 12 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Phân loại cảm biến Cảm biến loại không tiếp xúc Nhiệt kế bức xạ (Hay hỏa kế) - Cấu tạo: Làm từ mạch điện tử, quang học.- Nguyên lý: Đo tính chất bức xạ năng lượng của môi trường mang nhiệt.- Ưu điểm: Dùng trong môi trường khắc nghiệt, không cần tiếp xúc với môi trường đo.- Khuyết điểm: Độ chính xác không cao, đắt tiền. 13 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ - Ứng dụng: Làm các thiết bị đo cho lò nung.- Dải đo: -97 ~ 1800 oCHỏa kế gồm có các loại: Hỏa kế bức xạ, hỏa kế cường độ sáng, hỏa kế màu sắc. Năng lượng bức xạ sẽ có một bước sóng nhất định. Hỏa kế sẽ thu nhận bước sóng này và phân tích để cho ra nhiệt độ của vật cần đo. Cảm biến loại không tiếp xúc Nhiệt kế bức xạ (Hay hỏa kế) Phân loại cảm biến 14 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Ý nghĩa và ứng dụng Ngành Loại cảm biến Nghiên cứu về nông nghiệp Nhiệt kế điện tử, bán dẫn, Can nhiệt loại T Xe hơi Nhiệt kế điện tử, Pt100 Gia công vật liệu và hóa chất Cặp nhiêt điện, Pt100 Nhiệt lạnh Điện trở oxit kim loại Môi trường Nhiệt kế điện tử, bán dẫn, Can nhiệt loại T, Pt100 Công nghiệp chung Pt100 Giải trí, giáo dục Nhiệt kế điện tử, bán dẫn, Can nhiệt loại T, Pt100, nhiệt kế bức xạ (loại chỉ màu) Sản xuất hàng hóa Nhiệt kế điện tử, bán dẫn,Pt100 Luyện kim Nhiệt kế loại K hay N  15 THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ Ý nghĩa và ứng dụng  01 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI 02 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Nguyên lý hoạt động Máy dò kim loại, máy dò vàng, dò mìn thường sử dụng công nghệ cảm ứng điện từ xuyên xuống đất để phát hiện ra sự biến thiên của từ trường khi gặp một vật kim loại dưới lòng đất Nguyên lý máy dò tìm kim loại: Sử dụng công nghệ cảm ứng điện từ 03 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Cấu tạo Bộ thăng bằng (stabilizer) (tùy chọn) - sử dụng để giữ cho thiết bị ổn định khi ta quét lui tới Hộp điều khiển - chứa mạch điện, bảng điều khiển, loa, pin và có thể có cả vi xử lí Cán - kết nối hộp điều khiển và cuộn dây; thường có thể điều chỉnh được để người dùng có thể cảm thấy thoải mái. Cuộn dây dò - là thành phần nhận biết sự có mặt của kim loại; còn được goi là “đầu dò”, “loop”, “ăn-ten” 04 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Máy dò kim loại sử dụng 3 công nghệ: Very low frequency (VLF) - tần số rất thấp Pulse induction (PI) - cảm ứng xung Beat-frequency oscillation (BFO): dao động tần số phách 05 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Very low frequency (VLF) - tần số rất thấp Cấu tạo: 2 cuộn dây riêng biệt. Cuộn phát (transmitter coil) - Đây là cuộn dây vòng ngoài. Nó đơn giản chỉ là 1 cuộn dây dẫn. Dòng điện được đưa dọc theo sợ dây, ban đầu theo 1 hướng và sau đó theo hướng ngược lại, lặp đi lặp lại hàng ngàn lần mỗi giây. Số lần mà dòng điện đổi chiều mỗi giây tạo nên tần số của thiết bị. Cuộn thu (receiver coil) - là cuộn dây vòng trong. Cuộn dây này đóng vai trò như 1 ăng-ten để thu nhận và khuếch đại các tần số nhận được đến từ đối tượng mục tiêu trong lòng đất. 06 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Nguyên lý hoạt động Very low frequency (VLF) - tần số rất thấp Dòng điện di chuyển dọc theo cuộn phát tạo ra một trường điện từ, Cực tính của từ trường trực giao với vòng dây. Mỗi lần dòng điện đổi chiều, cực tính của từ trường thay đổinó tương tác với các vật thể dẫn điện bắt gặp được, làm cho chúng sinh ra một trường cảm ứng yếu  Cuộn thu hoàn toàn được ngăng cách với từ trường tạo bởi cuộn phát. khi cuộn thu đưa qua vật thể tạo ra từ trường, một dòng điệ nhỏ chạy trong cuộn dây (cuộn thu). Dòng điện này dao động với cùng tần số như của từ trường tạo bởi vật thể. Cuộn dây khuếch đại tín hiệu này và gửi nó đến hộp điều khiển của máy dò, nơi các cảm biến sẽ phân tích tín hiệu. .   07 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Xác định độ sâu Very low frequency (VLF) - tần số rất thấp Máy dò kim loại có thể xác định xấp xỉ độ sâu của vật thể dưới lòng đất dựa trên cường độ của từ trường được tạo ra. Vật thể càng gần mặt đất thì từ trường nhận được càng mạnh, và dòng điện sinh ra càng lớn. Ngược lại, vật thể càng xa mặt đất thì từ trường càng yếu. Dưới một độ sâu nhất định nào đó, trường của vật thể quá yếu thì thiết bị sẽ không thể nhận biết được 08 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Phân biệt các kim loại Độ dịch pha là khoảng chênh lệch về thời gian giữa tín hiệu từ cuộn phát với tín hiệu nhận được trên cuộn thu khác nhau Very low frequency (VLF) - tần số rất thấp Điều này có nghĩa là một vật thể thiên về tính điện cảm sẽ có độ dịch pha lớn, bởi vì nó cần nhiều thời gian hơn để thay đổi từ trường. Một vật thể với tính điện trở sẽ có dộ dịch pha nhỏ hơn. Độ dịch pha cho phép các máy dò VLF khả năng “phân biệt”. Bởi vì hầu hết kim loại khác nhau về hệ số điện cảm lẫn điện trở 09 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Pulse induction (PI) - cảm ứng xung Cấu tạo Hệ thống PI có thể sử dụng cùng 1 cuộn dây cho chức năng bộ phát và bộ thu, hoặc người ta có thể sử dụng 2 hay thậm chi 3 cuộn dây đồng thời. 10 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Pulse induction (PI) - cảm ứng xung Nguyên lý hoạt động . Kĩ thuật này tạo ra một xung điện mạnh, ngắn của dòng qua cuộn dây. Mỗi xung tạo ra một từ trường ngắn. Khi xung kết thúc, từ trường đảo cực tính và suy giảm tức thì, kết quả là tạo một xung điện nhọn. Xung nhọn này tồn tại trong vài micro giây và tạo nên một dòng điện khác chạy trong cuộn dây. Dòng này được gọi là “xung phản xạ” (reflect pulse) và nó vô cùng ngắn, chỉ tồn tài khoảng 30 micro giây. Một xung khác sau đó sẽ tiếp tục được tạo ra bởi máy dò và quá trình lặp lạiNếu máy dò được đưa trên một vật kim loại, xung điện tạo ra 1 từ trường đối ngược trong vật thể. Khi từ trường của xung suy giảm, tạo ra xung phản xạ, từ trường của đối tượng làm cho xung phản xạ tồn tại lâu hơn 11 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Pulse induction (PI) - cảm ứng xung Phân biệt các kim loại Một mạch lấy mẫu trong máy dò được sử dụng để giám sát độ dài của xung phản xạ. Bằng cách so sánh nó với độ dài mong muốn, mạch này có thể xác đinh có phải một từ trường khác đã làm cho xung phản xạ lâu suy giảm hơn không. Nếu sự suy giảm của xung phản xạ lâu hơn vài micro giây so với thông thường, gần như chắc chắc là có đối tượng kim loại nào đó đã tác động lên chúng. 12 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Kỹ thuật BFO Cấu tạo Gồm 2 cuộn dây. Một cuộn lớn nằm trong đầu dò, cuộn nhỏ hơn được đặt trong hộp điều khiển. Mỗi cuộn được kết nối tới 1 bộ dao động, bộ này tạo ra hàng ngàn xung điện trong 1 giây 13 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Công nghệ chế tạo Kỹ thuật BFO Nguyên lý làm việc: . Khi các xung này đi qua mỗi cuộn dây, cuộn dây sẽ sinh ra sóng radio. Một bộ thu nhỏ trong hộp điều khiển thu nhận các sóng radio này và tạo ra chuỗi âm điệu (nhịp) dựa trên sự sai khác giữa 2 tần số.Nếu cuộn dây trong đầu dò đi qua vật thể kim loại, từ trường tạo bởi dòng điện chạy trong cuộn dây tạo ra một từ trường khác quanh đối tượng. Từ trường quanh vật thể giao thoa với sóng radio tạo bởi đầu dò. Vì tần số lệch nhau giữa tín hiệu cuộn dây đầu dò và của hộp điều khiển nên âm nhịp thay đổi về độ dài và cao độ. 14 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Ý nghĩa và ứng dụng Dò tìm các vật kim loại có giá trị bị chôn lấp An ninh tại sân bay, tòa nhà An ninh tại các sự kiện Tìm đồ vật thất lạc Khảo cổ học Nghiên cứu địa chất 15 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Ý nghĩa và ứng dụng Máy dò kim loại dưới nước Máy dò kim loại độ sâu 6m Máy khảo sát địa chất Máy rà tường 16 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Ý nghĩa và ứng dụng 17 THIẾT BỊ DÒ TÌM KIM LOẠI Ý nghĩa và ứng dụng BÁO CÁO ĐỀ TÀI NHẬP MÔN NGÀNH ĐIỆN Cám ơn thầy và các bạn đã lắng nghe !