Đề tài thiết kế, lắp ráp và vận hành mạch trang bị Điện cho máy phay vạn năng

+ Nguyên lý hoạt động:Khi mạch điện gặp phải tình huống nguy hiểm như quá tải hoặc ngắn mạch,aptomat 3 pha sẽ phát hiện điện áp hoặc dòng điện vượt quá ngưỡng an toàn và tự động ngắt mạc

TRƯỜNG CAO ĐẲNG FPT POLYTECHNIC

BỘ MÔN: ĐIỆN – CƠ KHÍ



ASSIGNMENT MÔN: INE109 – TRANG BỊ ĐIỆN

LỚP: EE18301

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, LẮP RÁP VÀ VẬN HÀNH MẠCH TRANG BỊ ĐIỆN CHO MÁY PHAY VẠN NĂNG

Giảng viên hướng dẫn :

Sinh viên thực hiện : Triệu Việt Hoàng PH33098

Lưu Ngọc Hào PH32749Nguyễn Đình Đức PH25662Phương Nguyễn Tùng Dương PH31159

Năm 2023 MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ ĐIỆN 4

1.1.Tổng quan về trang bị điện 4

1.2.Các ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng 5

1.3.Ưu và nhược điểm: 6

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 8

2.1 Xây dựng sơ đồ khối của mạch 8

2.2 Sơ đồ nguyên lý 9

2.3 Các thiết bị trong mạch 11

CHƯƠNG III: THI CÔNG SẢN PHẨM 17

3.1.Bảng vật tư, linh kiện 17

3.2.Thi công 17

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 20

4.1 Kết luận 20

4.2 Hạn chế 20

LỜI CẢM ƠN 21

LỜI NÓI ĐẦU

Máy phay vạn năng là một trong những công cụ quan trọng và linh hoạt trongngành công nghiệp chế tạo Với khả năng gia công các chi tiết từ các vật liệukhác nhau như kim loại, nhựa, gỗ và composite, máy phay vạn năng đã trởthành trụ cột không thể thiếu trong quá trình sản xuất và gia công

Tính đa dạng và linh hoạt là đặc điểm nổi bật của máy phay vạn năng Từ việctạo ra các chi tiết đơn giản đến các sản phẩm phức tạp và có hình dạng đặcbiệt, máy phay vạn năng có khả năng thích ứng và đáp ứng nhu cầu của nhiềungành công nghiệp khác nhau

Không chỉ là công cụ gia công, máy phay vạn năng còn đóng vai trò quantrọng trong việc tạo ra các sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu về độchính xác và độ bền Đồng thời, sự tiết kiệm thời gian và chi phí trong quátrình sản xuất cũng là một ưu điểm lớn mà máy phay vạn năng mang lại

Qua lịch sử phát triển, máy phay vạn năng không ngừng cải tiến về cả tínhnăng và hiệu suất, từ các mô hình truyền thống đến các hệ thống điều khiển sốhiện đại Sự phát triển này giúp máy phay vạn năng ngày càng trở nên linhhoạt và mạnh mẽ hơn, đồng thời mang lại hiệu quả cao hơn cho quá trình sảnxuất và gia công

Chúng em xin chân thành cảm ơn !!!

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ ĐIỆN1.1 Tổng quan về trang bị điện

Trang bị điện là một phần quan trọng của mỗi hệ thống máy móc và thiết

bị hiện đại Nó bao gồm tất cả các thành phần và hệ thống liên quan đếnđiện, từ các nguồn cấp điện, đường dây điện, công tắc, ổ cắm đến các thiết

bị bảo vệ và điều khiển Dưới đây là một tổng quan về các yếu tố quantrọng của trang bị điện:

1 Nguồn cấp điện: Điện lực từ lưới điện hoặc nguồn điện phụ trợ nhưmáy phát điện, pin hoặc bộ nguồn dự phòng

2 Bảng điện: Được cài đặt để phân phối điện từ nguồn cấp đến các thiết

bị khác nhau trong hệ thống Bảng điện thường bao gồm các bộ chuyểnđổi, các bộ điều khiển và các bộ bảo vệ

3 Cáp và đường dây điện: Dùng để truyền tải điện từ nguồn đến các thiết

bị sử dụng điện Chúng có thể được cấu tạo từ các loại cáp và dây vớiđặc tính và quy cách khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng

4 Công tắc và ổ cắm: Dùng để kiểm soát và kết nối các thiết bị điện Cáccông tắc có thể là công tắc nút nhấn hoặc công tắc tự động

5 Bộ điều khiển và bảo vệ: Bao gồm các thiết bị như công tắc chống giậtđiện, cầu chì, máy ngắt mạch và bảo vệ quá tải Chúng được sử dụng đểđảm bảo an toàn cho hệ thống và người sử dụng

6 Thiết bị tiết kiệm năng lượng: Bao gồm các bộ điều khiển tự động, cảmbiến ánh sáng, cảm biến chuyển động và thiết bị tiết kiệm năng lượngkhác để giảm lượng điện tiêu thụ và tăng hiệu suất

7 Hệ thống điều khiển và tự động hóa: Sử dụng để điều khiển hoạt độngcủa các thiết bị điện và tự động hóa các quy trình sản xuất và vận hành

8 Hệ thống giám sát: Được sử dụng để theo dõi và kiểm soát các thông sốhoạt động của hệ thống điện, bao gồm điện áp, dòng điện, công suấttiêu thụ và các sự cố có thể xảy ra.

9 Tất cả các thành phần này cùng hoạt động cùng nhau để cung cấp điệnnăng cho các thiết bị và hệ thống khác nhau, đồng thời đảm bảo an toàn

và hiệu suất trong quá trình sử dụng

1.2.Các ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng

Trang bị điện có nhiều ứng dụng cả trong công nghiệp và dân dụng:+ Công nghiệp:

1 Trong sản xuất và chế tạo: Trang bị điện được sử dụng rộng rãi trongcác nhà máy, xưởng sản xuất để cung cấp điện năng cho các máy móc,thiết bị gia công và hệ thống tự động hóa

2 Trong ngành xây dựng: Điện năng được sử dụng để vận hành các thiết

bị xây dựng như máy nén khí, máy khoan, máy làm bê tông, đèn chiếusáng và hệ thống điều hòa không khí

3 Trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm: Điện năng được sửdụng để vận hành các thiết bị sản xuất, lưu trữ và đóng gói sản phẩm,đồng thời cung cấp điện cho hệ thống làm lạnh và bảo quản

Hình 1.1 Ứng dụng trong công nghiệp

1 Trong gia đình: Trang bị điện là một phần không thể thiếu của mọi giađình, được sử dụng cho các thiết bị gia dụng như tủ lạnh, máy giặt, lònướng, quạt, đèn chiếu sáng và các thiết bị điện tử.

2 Trong cơ sở hạ tầng: Điện năng được sử dụng trong các cơ sở hạ tầngnhư các trạm biến áp, đèn đường phố, hệ thống giao thông đô thị, cáctrung tâm thương mại và văn phòng

3 Trong y tế: Điện năng cần thiết cho hoạt động của các cơ sở y tế nhưbệnh viện, phòng khám và nhà thuốc, đảm bảo hoạt động của các thiết

bị y tế như máy chụp hình, máy xét nghiệm và thiết bị hỗ trợ sống

Hình 1.2 Ứng dụng trong dân dụng

1.3.Ưu và nhược điểm:

Dưới đây là một số ưu và nhược điểm của trang bị điện:

+ Ưu điểm:

1 Tiện lợi và linh hoạt: Trang bị điện cung cấp một nguồn năng lượngtiện lợi và linh hoạt cho các thiết bị và hệ thống khác nhau, từ côngnghiệp đến dân dụng

2 Hiệu suất cao: Các thiết bị điện hiện đại thường có hiệu suất cao, giúptiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành

3 Tính tự động hóa: Trang bị điện thường được tích hợp với các hệ thốngđiều khiển và tự động hóa, giúp tăng cường hiệu suất và đáp ứng nhanhchóng các yêu cầu sản xuất.

4 An toàn và bảo vệ: Các thiết bị bảo vệ điện như cầu chì, máy ngắtmạch và công tắc chống giật điện giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống

4 Chi phí đầu tư ban đầu cao: Thiết bị điện và hệ thống liên quanthường yêu cầu chi phí đầu tư lớn, đặc biệt là khi cần phải cập nhậtcông nghệ mới

5 Quản lý và bảo trì phức tạp: Đòi hỏi sự quản lý và bảo trì chuyênnghiệp để đảm bảo hiệu suất và an toàn của hệ thống điện

!CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

2.1 Xây dựng sơ đồ khối của mạch

Hình 2.1: Sơ đồ khối

2.1.1 Quy trình làm việc được mô tả như sau:

+ Nguyên lý hoạt động của máy phay dựa trên việc loại bỏ vật liệu từmột bề mặt phẳng để tạo ra các chi tiết có hình dạng và kích thướcmong muốn Dưới đây là một phân tích chi tiết về nguyên lý hoạt độngcủa máy phay:

1 Chuyển động quay của dao cắt: Trong máy phay, một dao cắt đượcgắn vào trục quay của máy Trục quay có thể xoay với tốc độ vàhướng di chuyển khác nhau, tạo ra chuyển động xoắn (hoặc cắt) ởđầu dao cắt

2 Chuyển động di chuyển của bàn làm việc: Vật liệu cần gia côngđược đặt trên bàn làm việc của máy phay Bàn này có thể di chuyểntheo các hướng khác nhau: ngang, dọc và thẳng đứng Chuyển độngnày giúp dao cắt cắt vào vật liệu theo đúng hình dạng và kích thướcmong muốn

3 Tương tác giữa dao cắt và vật liệu: Khi máy phay hoạt động, dao cắtxoay và di chuyển qua vật liệu Sức cắt được tạo ra bởi dao cắt cắtqua vật liệu, loại bỏ một lượng nhỏ vật liệu ở mỗi lần đi qua Điềunày tạo ra bề mặt phẳng hoặc các hình dạng phức tạp trên vật liệu

Khung

Bộ chuyền động

Bộ điều khiển

Bàn làm việc

Hệ thống làm mát

Hệ thống bôi trơn

Hệ thống

điều khiển

động cơ

4 Kiểm soát quá trình cắt: Trong quá trình hoạt động, các thông sốquan trọng như tốc độ quay của dao cắt, tốc độ di chuyển của bànlàm việc và độ sâu cắt được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chấtlượng và độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.

5 Loại bỏ vật liệu dư thừa: Vật liệu dư thừa được loại bỏ bằng cách dichuyển dao cắt qua vật liệu Các mảnh vật liệu loại bỏ thường đượcgọt ra bằng cách sử dụng các cục gạt hoặc là bởi chính dao cắt nếumáy được thiết kế cho điều này

2.2 Sơ đồ mạch điều khiển

Hình 2.2a Sơ đồ mạch điều khiển

2.2.1 Sơ đồ mạch động lực

Hình 2.2b Sơ đồ mạch động lực

2.2.2 Bản vẽ bố chí các thiết bị và linh kiện trong tủ

Hình 2.2c Bản vẽ bố chí các thiết bị và linh kiện trong tủ

2.3 Các thiết bị trong mạch

2.3.1 Aptomat 3 pha:

"Aptomat 3 pha" là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện 3 pha,được sử dụng để bảo vệ mạch điện khỏi các nguy cơ như quá tải, ngắn mạch

và các sự cố khác Dưới đây là một số thông tin về aptomat 3 pha:

Hình 2.3a Aptomat 3 pha

+ Chức năng:

Aptomat 3 pha hoạt động như một công tắc tự động, ngắt mạch mạch điện khiphát hiện các điều kiện nguy hiểm như quá tải hoặc ngắn mạch trong mạchđiện 3 pha

Nó cũng có thể cung cấp chức năng bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch chomạch điện 3 pha

+ Nguyên lý hoạt động:

Khi mạch điện gặp phải tình huống nguy hiểm như quá tải hoặc ngắn mạch,aptomat 3 pha sẽ phát hiện điện áp hoặc dòng điện vượt quá ngưỡng an toàn

và tự động ngắt mạch để bảo vệ hệ thống và thiết bị khỏi tổn thất

Công tắc cắt mạch tự động trong aptomat sẽ kích hoạt, làm ngắt mạch và ngănchặn luồng dòng điện đi qua mạch

+ Ứng dụng:

Aptomat 3 pha thường được sử dụng trong các hệ thống điện công nghiệphoặc dân dụng có nhu cầu sử dụng điện 3 pha, như trong các nhà máy, xưởngsản xuất, tòa nhà cao tầng, và các công trình xây dựng lớn

Aptomat 3 pha đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và ổn địnhcho hệ thống điện 3 pha, bảo vệ thiết bị và người sử dụng khỏi các nguy cơliên quan đến điện năng

2.3.2 Aptomat 1 pha 2 cực:

Aptomat 1 pha 2 cực là một loại aptomat được sử dụng rộng rãi trong hệ thốngđiện một pha để bảo vệ mạch điện khỏi các nguy cơ như quá tải và ngắnmạch Dưới đây là một số thông tin về aptomat 1 pha 2 cực:

Hình 2.3c Aptomat 1 pha 2 cực

+ Chức năng:

Aptomat 1 pha 2 cực hoạt động như một công tắc tự động, ngắt mạch mạchđiện khi phát hiện các điều kiện nguy hiểm như quá tải hoặc ngắn mạch trongmạch điện một pha

Nó cũng cung cấp chức năng bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch cho mạchđiện một pha

+ Ứng dụng:

Aptomat 1 pha 2 cực thường được sử dụng trong các hệ thống điện dân dụnghoặc nhỏ hơn, nơi chỉ sử dụng một pha điện, như trong các gia đình, cửa hàng,văn phòng và các tòa nhà nhỏ

Aptomat 1 pha 2 cực đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ mạch điện mộtpha khỏi các nguy cơ điện học, giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống và thiết bịđiện

Contactor có chức năng tương tự như công tắc điện, nhưng nó thường được sửdụng cho các ứng dụng điện áp cao hoặc tải điện áp cao.

Khi điện áp được cấp cho cuộn từ tính của contactor, nó tạo ra một trường từtính mạnh, làm cho bộ tiếp điểm chuyển đổi mở hoặc đóng mạch điện.+ Ứng dụng:

Contactor thường được sử dụng trong các hệ thống điều khiển động cơ, nhưkhởi động và dừng động cơ điện

Nó cũng được sử dụng trong các hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng, hệ thốngbơm nước, hệ thống điều hòa không khí và nhiều ứng dụng điện khác.Loại contactor:

Có nhiều loại contactor khác nhau, bao gồm contactor một pha, contactor bapha, contactor chân không và contactor khối

Các loại contactor khác nhau được chọn tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứngdụng và dải điện áp

+ Điều khiển:

Contactor có thể được điều khiển bằng cách sử dụng nút nhấn, công tắc hoặctín hiệu từ bộ điều khiển tự động hóa

Contactor là một phần quan trọng của hệ thống điện, giúp điều khiển và bảo

vệ các thiết bị điện trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng

2.3.4 Relay nhiệt:

Relay nhiệt, còn được gọi là relay bảo vệ nhiệt, là một loại thiết bị điện được

sử dụng để bảo vệ các động cơ điện khỏi quá tải và ngắn mạch bằng cách ngắtmạch khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng an toàn Dưới đây là một số thông tin chitiết về relay nhiệt:

Khi nhiệt độ tăng lên, các tấm kim loại sẽ mở rộng hoặc co lại, kích hoạt relay

Loại relay nhiệt:

Có nhiều loại relay nhiệt khác nhau, bao gồm loại dựa trên cơ cấu cơ học vàloại dựa trên cảm biến điện tử

Mỗi loại có tính năng và ứng dụng riêng biệt tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của

hệ thống

+ Điều khiển:

Relay nhiệt có thể được kích hoạt hoặc điều khiển bằng tay hoặc tự độngthông qua các tín hiệu từ hệ thống điều khiển hoặc các thiết bị điện tử.Relay nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ động cơ điện và cácthiết bị khác khỏi các nguy cơ liên quan đến nhiệt độ, giúp tăng tuổi thọ vàđảm bảo an toàn cho hệ thống điện

2.3.5 Nút nhấn:

Nút nhấn, còn được gọi là công tắc nhấn hoặc nút bấm, là một loại thiết bịđiện được sử dụng để tạo ra tín hiệu hoặc kiểm soát các hoạt động trong hệthống điện Dưới đây là một số thông tin chi tiết về nút nhấn:

Hình 2.3.5 Nút nhấn

+ Cấu trúc:

Nút nhấn bao gồm một phần thân có thể nhấn và một cơ cấu điện bên trong.Khi nút được nhấn, cơ cấu điện bên trong sẽ hoạt động và tạo ra tín hiệu hoặckích hoạt một thiết bị điện khác

Chúng có thể được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa, hệ thống cảnh báo,hoặc để kiểm soát các thiết bị điện trong môi trường công nghiệp và dân dụng.+ Loại nút nhấn:

Có nhiều loại nút nhấn khác nhau, bao gồm nút nhấn dẹt, nút nhấn lò xo, nútnhấn khẩn cấp, và nút nhấn chống nước

Mỗi loại có tính năng và ứng dụng riêng biệt tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụthể

+Điều khiển:

Nút nhấn có thể được điều khiển bằng tay hoặc tự động thông qua tín hiệu từ hệthống điều khiển hoặc các thiết bị điện tử khác

Nút nhấn đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và vận hành các thiết bị

và hệ thống điện, cung cấp một phương tiện đơn giản và hiệu quả để tương tácvới hệ thống điện

2.3.6 Công tắc hành trình:

Công tắc hành trình (limit switch) là một loại thiết bị điện cơ khí được sửdụng để giới hạn hoặc kiểm soát vị trí hoạt động của một cơ cấu hoặc máymóc trong các hệ thống tự động hoá, sản xuất công nghiệp và nhiều ứng dụngkhác Dưới đây là một số thông tin chi tiết về công tắc hành trình:

Khi cơ cấu mà công tắc hành trình đang giám sát đạt đến một vị trí nhất định,

nó sẽ kích hoạt công tắc bằng cách thay đổi trạng thái của các cảm biến cơkhí

Công tắc sau đó tạo ra một tín hiệu điện hoặc cơ khí để điều khiển hoạt độngcủa các thiết bị khác trong hệ thống

Công tắc hành trình có thể được điều khiển tự động hoặc bằng tay thông qua

cơ cấu cơ khí hoặc tín hiệu điện từ hệ thống điều khiển tự động hoá

Công tắc hành trình đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động antoàn và hiệu quả của các hệ thống tự động hoá và sản xuất công nghiệp

2.3.7 Đèn báo:

Đèn báo (indicator light), còn được gọi là đèn tín hiệu, là một loại thiết bị điệnđược sử dụng để cung cấp thông tin hoặc tín hiệu hữu ích trong các hệ thống điện, tự động hoá và nhiều ứng dụng khác Dưới đây là một số thông tin chi tiết về đèn báo:

Đèn báo được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động, máy móccông nghiệp, thiết bị y tế, ô tô, tàu hỏa, máy bay, và nhiều ứng dụng khác.Chúng có thể được sử dụng để biểu thị các trạng thái hoạt động, cảnh báo, lỗihoặc mô hình hoạt động của hệ thống.

Loại đèn báo:

Có nhiều loại đèn báo khác nhau, bao gồm đèn báo một màu, đèn báo hai màu,đèn báo ba màu, đèn báo đa màu, và các loại khác tùy thuộc vào yêu cầu cụ thểcủa ứng dụng

Mỗi loại có tính năng và ứng dụng riêng biệt

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN4.1 Kết luận

Trong quá trình, nhóm em đã tập trung vào nghiên cứu, thiết kế và đo lườnghiệu quả, dễ dàng sử dụng Với mỗi cá nhân trong nhóm, sau khi thực hiện xong

đề tài này đã có thêm nhiều kiến thức về thiết kế, vẽ mạch, kĩ năng làm việcnhóm