Thiết kế và chế tạo thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt của cuộn dây động cơ ở chế độ làm việc không bình thường theo tcvn 5699 1 2004 (điều 19) và theo tcvn 5699 2 80 2000 (iec 60335 2 80 1997)

Theo kết quả thanh tra, công trường này đã thực hiện sai một số qui định như sử dụng hệ thống điện của nhà dân để báo hiệu các khu vực thi công theo qui định hệ thống này phải dùng máy

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG ~ ROBOT NGÀNH CƠ TIN KỸ THUẬT

0oOoo

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

THIET KE VA CHE TAO THIET BI TU DONG DO DO TANG

NHIỆT CUA CUON DAY DONG CO 6 CHE ĐỘ LÀM VIỆC

KHONG BINH THUONG THEO TCVN 5699-1 :2004 (DIEU 19)

Trang 2

BO GIAO DUC VA DAO TAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Khoa Cơ Khí Tự Động — Robot RR RK

NHIEM VU LUAN AN TOT NGHIEP

1 Dau dé luận án:

Thiết kế chế tạo thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt của cuộn dây động cơ ở chế độ

làm việc không bình thường theo TCVN 5699-1:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-

2-80:2000 EC 60335-2-80:1997),

2 Nhiệm vụ(yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):

Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật về nhiệt độ của cuộn dây động cơ quạt điện

theo TCVN 5699-2-80:2000 ở chế độ thao tác không bình thường (không

được lớn hon 165”C) Thiết kế và lắp ráp mô hình mạch điện tử điều khiển

động cơ và giao tiếp máy tính, lập trình điểu khiển

3 Ngay giao nhiệm vụ luận án: 9/4/2007

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 21/7/2007

š Họ và tên người hướng dẫn: TS LÊ ĐÌNH PHƯƠNG KS TA CÔNG QUÝ

Ngày34.tháng.knăm 200”

CHỦ NHIỆM KHOA NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 3

Đầu tiên, em chân thành cảm ta quý thấy, cô trong KHOA CƠ KHÍ

TỰ ĐỘNG - ROBOT, TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

TP.HCM đã trang bị cho em kiến thức từ cơ bẩn đến chuyền ngành trong

suốt thời gian học ở trường cũng như đã giúp đỡ và tạo điểu kiện cho em

trong thời gian làm luận văn vừa qua

Đặc biệt chúng em gửi lời cẩm ơn chân thành đến TS Lê Đình

Phương và KS Tạ Công Quý Sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình và những kiến

thức em tiếp nhận được ở thầy trong suốt thời gian qua đã giúp em hoàn

thành luận văn này được đúng thời hạn

Em chân thành cảm ơn đến quý thầy, cô là chủ tịch phản biện và uỷ

viên hội đồng đã bỏ nhiều thời gian quý báu để đọc, nhận xét và tham gia

hội đồng chấm luận văn này

Sinh viên thực hiện

Võ Văn Hoàng

Trang 4

lượng Tp Hồ Chí Minh Em thực hiện để tài: “ Đo độ tăng nhiệt của cuộn dây động cơ

làm việc ở chế độ không bình thường theo TCVN

Thời gian làm để tài có hạn, kiến thức thực tế và tài liệu tham khảo không được

như mong muốn nên trong quá trình làm để tài vẫn không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được lắng nghe và sự đóng góp của hội đồng giám khảo và các đóng góp ý

kiến để chỉ ra những thiếu sót mà em còn mắc phải Như thế sẽ giúp cho em khắc phục

và nhằm mở hướng nghiên cứu phát triển sau này

Trang 5

MUC LUC

PHAN I: GIGI THIEU VE TIEU CHUAN VIET NAM, DONG

CO QUAT VA CHE DO LAM VIEC KHONG BINH THUONG,

CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH TAI NẠN LAO ĐỘNG 2

1.1 Tình hình an toàn lao động trong sử dụng điện 2

1.2 Lắp đặt, sửa chữa và sử dụng điện So 9 2

1.4 Nguyên nhân dẫn đến tai nạn lao đỘN - <5 s5 4 1.5 Các biện pháp làm hạn chế xảy ra tai nạn lao động ««s 4

CHƯƠNG 2: MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA VÀ PHAM VI ỨNG DỤNG

CỦA ĐỀ TÀI - 2-52 2221 21E212111112211211212112112221 2e 6

2.1 Mục đích để tài HH TH HH nen hy 6

2.2 Ý nghĩa để tài L 2Q Q1 S20 nHH HT TT H ng ngư 6

2.3 Phạm vi ứng dung TCVN vào để tài v cSccckks 7

2.3.1 TOVN 5699-1:2004 1 H.(saa 7

“II AN (%2 h1) “n Ltd 8

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU QUẠT ĐIỆN VẢ ĐỘNG CƠ QUẠTT 9

3.1 Tình hình sản xuất quạt điện trong nước «+ <s« 9

3.2 Giới thiệu động co quat GiéM 2.0 cece cee eeecee eee eeeeeeenenseeeeeeens 10

3.2.1 Động cơ không đồng bộ 1 pha - - 2c S2 S se 10

KV t (0 I1 (4{Xc:íõiadđađaiiaiaiiiiiỶỶVẠ 12 3.2.3 Một số mạch quạt điện thông dụng -.cccc c2 13

3.3 Dac timh dO (‹aaaaiaiia 14

3.3.1 Đo đặc tuyến cơ của đỘng CƠ SH 1x2 15

3.3.2 KẾt Quả đO QQQQ HS HH TT nnnn TT TT Hn TK tk xu 17

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP THỬ HOẠT ĐỘNG KHÔNG

BÌNH THƯỜNG THEO TCVN 5699-1:2004 S1 Ss c2 sec 18

4.1 Những yêu cầu của TCVN 5699-1:2004 TQ 22 nhà, 18

Trang 6

4.3 Đo bằng phương pháp điện trỞ is ccccc nàng se 21

PHAN II: THIẾT KẾ MÔ HÌNH CƠ KHÍ VẢ HỆ THỐNG KHÍ

NÉN SH 1111101111111 11111111111 1111 HH HH HH rec 23

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT - 24

5.1 Mô hình thiết bị c Q.20 HH TH nn Hs ng HT nh cty 24

5.2 Thiết kế tấm gắn động cơ qut c ccS sẻ 25

5.3 Thiết kế chi tiết cố định tấm gắn động cơ c« 26

5.4 Thiết kế chỉ tiết cố định cơ cấu kẹp khí nén 27

5.5 Chỉ tiết cố định xylanh con 1n HH nnn Ty Tnhh ng 28

CHƯƠNG 6: SƠ LƯỢC CỘNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 29

6.1 Xác định dạng sản xuất và chọn phôi - so s vs e2 29

6.2 Chọn tiến trình gia CÔNE SH ng ng xsv 30

6.2.1 Phương pháp gia công các bể mặt phôi .-. cccs<c c2 30

6.2.2 Chọn chuẩn định vị khi gia công «và c2 cv: 30

6.3 Các nguyên công gia công chỉ tiẾ( 222212212, 30

7 0 6ì (2i 00ahaaiaiâadỶ 30

6.3.2 NQuyEn CONG 2 cớ 32

6.3.3 Nguyén CONG 3 occ cece eee ee nee cee eee eee een eee 33

6.3.4 Nguyén CÔNG Á cu nu nh nh nh nh nh nhi nh nh ch ch rà 34

6.3.5 NguyÊn CÔN Õ cuc HH KH HT KH nh KH Ki Ki nh về 35

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN 36

7.1 Sơ lược về hệ thống điều khiển khí nén ccc cà csc S2 36

7.1.1 Hệ thống điều khiển - ccccccceecccceseeseestesseseseeceeeeeseneees 36

7.1.2 Các loại tín hiệu điều khiển c co Sàn 37

7.1.2.1 Điều khiển vòng hỞ Qnn TH n TH TH TT vu 37

7.1.2.2 Didu khi€n vOng Kin ceccccccccscccscsecseseseseeesecsesescssecscseseenseacseens 37

7.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén - . . +- 37

7.2.1 Ưu điỂm Q1 n1 HS vS TS 11 1111112111111 511 811 1111 1 Hkg 37

7.2.2 Nhược điểm - c0 HH TT nEnT TK ng Tnc cv kế 38

7.3 Phạm vi ứng dụng của điều khiển khí nén . - 38

7.4 Sản xuất và phân phối nguÊn năng lượng .- 38

7.4.1 Sản xuất khí nén c0 ST TH kg TT ve 38

7.4.2 Máy nén Khí csccTnnnTn HT TH TT TT TH Hưng 38

Trang 7

7.4.3 Các loại máy nén KkhÍ uc cọ HH HH HH mg 38 7.5 Phân phối khí nén ck c2 211v S1 tk xxx xu 40 7.6 Bình nhận và trích khí nến HH ng nu nà bna 40

7.7 Đường ống dẫn khí nén c tuc v nh nhà 40

7.8 Xử lý khí nén - con nnH nnH TH HE Ty nh nh nh ch và 41

7.9 Các phần tử trong hệ thống điểu khiển -.-Ặcccc+cS<<<<<+ 42

7.9.1 Valve SỌ€NOI nọ nh TH nh KT ĐH nen ni H tkn bà 42

H9 0 Sdvdaaiadđdiiititititiiiididi 44

7.9.2.1 Xylanh tác dụng đơn - cu n ng nh nà nh hư cà 44

7.9.2.2 Xylanh tác dụng Kếp con He nh nà nh nh nh nh tư và 44

7.9.2.3 Xylanh QUay co Su nh KT min nà BC rà cớ 45

7.9.2.4 Xylanh IFƯỢ( - cu ST Km Km Ki nh Ki kh bà cế 45

PHẦN III: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ CHƯƠNG TRÌNH

ĐIỀU KHIỂN 2- 5£ ©5++x+x£reEerxerxtrrtrrrtrrererxrrxerkerreee 46 CHƯƠNG 8: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ - 5s =< 5< 47

§.1 Đo giấn LÍẾP uc c Hs nnH nh TT KT He TK kg TK gi nu 47

8.1.1 Sử đụng ampe kế và vơn KẾ vn nh nhe 47 8.1.2 Đo điện trở bằng phương pháp so sánh điện trở mẫu 48 8.2 Đo điện trởtrực tiếp bằng Ohmme€t cà SG se 49 8.2.1 Ohmmet nối tIẾT c1 1121111111 vn kh kh Hành nhà Hành Hee kien 49

8.2.2 Ohmmet SOnE SONE nọ nọ SE Hà nà nà nh nh kh tà nh 50

8.2.3 Ohmmet nhiéu thang do .ccccccecccccsssccceneseeceeesesecnseseesseesesenaes 50 8.3 Cau do di€n tr oe ceeeeccceeeeceseuesseseeeeecesussescensereeaseneseeenes 51 n9 2) 51 8.3.2 Cầu KelVin cc.c Tnhh nh nh nh n ng ku 54 8.4 Đo điện trở bằng chỉ thị SỐ ccc SH nhe 55

CHƯƠNG 9: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN -: 255: 55 58

9.1 Giới thiệu cấu trúc phần cứng họ MSC-51 (89C51) 58 9.1.1 Sd dd chan IC 89CS51 ooo cc cecccececceecccesceesseseveeseesseueseneeees 58

9.1.2 Chức năng cửa IC 89C 5Í nà ng nho he se 59

L0 tdoagoaaaađaiiiitit ans egenenengs 59

9.1.2.2 Các ngõ tín hiệu điều khiỂn -cc St s22 60

9.1.3 Cấu trúc bên trong của 89C51 cuc nn như, 61

Trang 8

9.1.3.1 Sơ đổ khối 89C51 2c 11v k1 TH HH Hy ng 61 9.1.3.2 Bộ nhớ bên trong của 89C 51 co on kh và 62

9.1.4 Sơ lược về IC đệm hai chiểu 74LS245 - c- c2 73

9.2 Mạch giao tiếp truyền thông nối tiếp RS232 cà 74

9.2.1 IC biến đổi chuẩn tín hiệu MAX232 ni 75

9.2.2 Mạch kết nối với cổng COM máy tính -cccc c2 78

L0 1 80‹ 0 dd 79

9.3 Mach điện chuyển đổi A/D (ADC0809) S2 ncn S222 222 sxe 79

9.4 Mạch cấp nguồn 5V c2 cv TH ng nhàn 80

9.5 Giới thiệu nàn hình LCD 1602 - cu hà, 81 9.6 Giới thiệu cảm biến nhiệt LM35 cu nn nen, 82

9.7 Mạch tổng quát thiết bị đo điện trở và se §2

9.7.1 Các bước làm mạch điỆn ccc nnn nHn nnn kh nh kvx, 82

9.7.2 Sơ đổ mạch tổng QUat ccccecccccccccccceneseececeecuaeeeececseceuaseeseeeeesees 83

CHƯƠNG 10: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG NGÔN

NGỮ C VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM KEIIL << se5«ss+ 84

10.1 Gidi thiéu phan mm Keil c.ccccccccseccsscseceecseseeseeveceesecvevsveveereees 84

10.2 Các ham thu Vién oo ccc cecec eee ee cece reset ee enee eee neenegeneeneeeenenies 85 10.3 Chương trình điều khiển dùng ngôn ngữ C -+ 86 10.3.1 Chương trình chính - con nh nh Hà nh nh km hư ke 86 10.3.2 Chương trình xuất ra mần hình LCD c cà cà 92

10.3.3 Chương trình nối tIẾP - c0 20111 Tn HT TH v Hàn ch sen 98

Trang 9

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tự động do độ tăng nhiệt cuộn đây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

TCVN 5699-1:2004 (diéu 19) va theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

PHANI

GIOI THIEU VE TIEU CHUAN VIET

NAM (TCVN), ĐỘNG CƠ QUẠT VÀ CHẾ

ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG,

Trang 10

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

TCVN 5699-1:2004 (diéu 19) vi theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

Tình hình lao động trong các khu chế xuất, khu công nghiệp, các công ty hay

các đơn vị của nhà nước luôn xảy ra tai nạn lao động Một phần là do ý thức của công nhân lao động không thực hiện tốt các yêu cầu của đơn vị công ty mình để ra

Ví dụ như trường hợp của hai sinh viên đại học mở bán công bị điện giật chết khi đang thi công Me động-thương binh và xã hội TP HCM đã có kết luận về trường hợp chết vì điện giật của hai sinh viên ĐH mở bán công Bình Dương trong khi làm thêm giờ tại công trường của Cty xây dựng số 10 hôm 20/12/2004

Đây được coi là vụ tai nạn lao động nghiêm trọng nhất trong năm 2004

Theo kết quả thanh tra, công trường này đã thực hiện sai một số qui định như sử

dụng hệ thống điện của nhà dân để báo hiệu các khu vực thi công (theo qui định hệ

thống này phải dùng máy phát) chưa bơm hết nước trong hố thi công Từ đó dẫn tới

hậu quả, khi lặn xuống hồ làm việc, hai sinh viên đã bị điện rò ra từ hệ thống điện

báo từ khu vực thi công giật chết

Cho nên nước ta luôn quan tâm đến công tác an toàn lao động và bệnh nghề nghiệp cho các công ty cũng như các tổ chức,các đơn vị nhằm giảm sự thiệt hại về

người và của, nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế Một trong những vấn để bức

xúc hiện nay là an toần khi sử dụng và vận hành thiết bị và dụng cụ điện

1.2 Lắp đặt, sửa chữa và sử dụng điện

Theo thông báo số 3001/LĐTBXH-TTAT ngày 1/9/2003 của bộ lao động

thương binh xã hội, trong 6 tháng đầu năm 2003.tại/các địa phương cả nứơc đã xảy

ra 1.455 vụ tai nạn lao động làm 1566 người bị nạn Những địa phương xảy ra nhiều

tai nạn chết người trong 6 tháng đầu năm là TP HCM, Hà Nội, Tây Ninh, wing» Ninh riêng tại các đơn vị thành viên của VNPT, 8 tháng đầu năm 2003, đã để xảy

ra một vụ tai nạn lao động làm chết một người (giảm 50% so với năm 2002)

SVTH: Võ Văn Hoàng Trang 2

Trang 11

TCVN 5699-1:2004 (diéu 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

Trong tháng 1/2005, trén dia ban TP HCM đã xảy ra 6 vu tai nan lao động,

làm 6 người chết liên tục trong năm 2003 và 2004 thành phố đứng đầu cả nước về

số vụ tai nạn lao động

Theo số liệu tổng kết của ban thanh tra, trung bình mỗi năm toàn quốc xảy

ra 3.500 vụ tai nạn lao động, làm 62 người chết, 125 người bị thương nặng Năm

2004 có 791 vụ, làm 61 người chết, 108 người bị thương nặng Trong đó năm 2004,

số vụ tai nạn lao động trong khối doanh nghiệp nước ngòai và doanh nghiệp liên

doanh lên tới 242 vụ, chiếm hơn 30% số vụ tai nạn lao động do máy móc, thiết bị cán kẹp, cắt, va đập luôn chiếm tỉ lệ cao nhất, khỏang xấp xỉ 50% Tuy nhiên số người chết chủ yếu do tai nạn điện giật

Do điện cao thế : 11 vụ ( 9 vụ có người chết ) làm 10 người chết và 4 người

bị thương nặng Các vụ còn lại do sửa chữa đường dây dẫn điện hạ thế, sử dụng các

thiết bị điện : Máy hàn, máy bơm nứcc, quạt gió, đèn chiếu sáng trong xây dựng

1.3 Thiết bị dụng cụ

Bảng 1.1 : Thống kể về tai nan lao động

STT | Các loại thiết bị điện hay dụng cụ Tỷ lệ (%)

1 Leo lên cột 23

8 Quạt điện, radio, tivi, video 7.2

9 Trang thiết bị điện, đường dây có tính chất tạm thời trong 15.8

các khu dân sinh

Trang 12

TCVN 5699-I:2004 (điểu 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

1.4 Nguyên nhân dẫn đến tai nạn lao động

Về nguyên nhân dẫn đến tai nạn lao động là do các sản phẩm điện dân dụng

không đạt tiêu chuẩn và các doanh nghiệp không có quy trình hoặc công nhân

không tuân thủ theo quy trình an toàn lao động Tỷ lệ này chiếm 45.7% Còn lại là

các nguyên nhân khác như : điều kiện làm việc, thiết bị không an toàn, không có hoặc không trang bị bảo hộ lao động, trang bị bảo hộ lao động không an toàn, công

nhân bất(cẫn/khi làm việc, người lao động chưa được huấn luyện kỹ thật an toàn

hoặc huấn luyện chưa đầy đủ theo quy định

1.5 Các biện pháp làm hạn chế xảy ra tai nạn lao động

Trong những tháng cuối năm, các đơn vị có khối lượng công việc lớn, tiến độ khẩn trương đồng thời lại là mùa bão nên thường xảy ra nhiễu vụ tai nạn lao động

hơn những tháng đầu năm Do đó, song song với việc tăng cường sản xuất kinh

doanh, các đơn vị cần phải tập trung chỉ đạo, kiểm tra, thực hiện tốt công tác an

tòan vệ sinh lao động

Tăng cường kiểm tra, giám sát an tòan lao động tại hiện trường sản xuất,

nhất là lúc thi công gấp rút, khi bão lũ xảy ra để phát hiện, để ra các hiện tượng

mất an toàn trong qua trình lao động sản xuất có thể gây ra tai nạn lao động Lập

và thực hiện các biện pháp an toàn trong quá trình lao động và sản xuất có nguy cơ

gây tai nạn lao động Trang bị đủ các phương tiện bảo vệ cá nhân cho người lao động, cử người giám sát an tòan lao động tại hiện trường Đặc biệt chú ý đảm bảo

an toàn khi thi công, bão dưỡng sửa chữa các tuyến cáp thông tin đi gần đường dây điện lực khi làm việc trên sông nước, lúc bão, lũ làm việc trên cao vì các công

việc này dễ xảy ra tai nạn

Tổ chức huấn luyện an tòan lao động, an tòan giao thông cho toàn thể cán bộ

công nhân viên, nội dung huấn luyện tập trung vào các quy trình, quy phạm, biện

pháp kỹ thuật an toàn của từng thiết bị, từng công việc, huấn luyện cán bộ công

nhân viên thành thạo các phương tiện bảo vệ cá nhân, thực hành các thao tác xử lý,

sơ cấp cứu khi có sự cố tai nạn lao động, cháy nổ Đối với người lao động làm các

Trang 13

TCVN 5699-1:2004 (didu 19) va theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

trên sông nuéc, van chuyén buu chinh, diéu khiển cần trục cần huấn luyện nội

dung chuyên sâu hơn

Khi có tai nạn lao động xảy ra các đơn vị cần thực hiện đúng các quy định về

khai báo, điểu tra tai nạn lao động tai thông tư liên tịch số 03/1998/TTLT/BLĐTBXH-BYT-TLĐLĐ ngày 26/3/1998 của bộ lao động - thương

binh xã hội, bộ y tế và tổng liên đoàn lao động việt nam Giải quyết đầy đủ các chế

độ chính sách đối với người lao động và thân nhân khi bị tai nạn lao động hoặc tai

nạn giao thông Xử lý nghiêm các cá nhân vi phạm, các quy định về an toàn để xảy

ra tai nạn lao động, báo cáo tổng công ty kết quả xử lý

Để hạn chế trước hết chúng ta phải tự bảo vệ mình Tiếp đó người sử dụng

lao động tự bảo vệ tài sản của mình và bảo vệ sức khỏe tính mạng cho người lao

động Ngoài ra cơ quan quản lý phải thanh tra kiểm tra thường xuyên và xử lý

những công ty, đơn vị nào vi phạm một cách nghiêm khắc hơn Vì như thế số người

bị tai nạn lao động sẽ giảm được phần nào

"Sr

—_——————EEUwwEEEEEEEE——————————EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE

SVTH: V6 Van Hoang Trang 5

Trang 14

TCVN 5699-I:2004 (điểu 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80: 1997)

Đề tài” Thiết kế và chế tạo thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt cuộn dây

động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo TCVN 5699-1:2004 (điều 19)

va theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)” 1a để tài thiết kế có tính

chất thiết thực trong dây chuyển sản xuất động cơ, trong đó có động cơ quạt Thiết

bị đo này cho phép ta biết được kết quả của sản phẩm có đạt tiêu chuẩn an toàn lao

động, an toàn sử dụng hay không trước khi đưa ra thị trường Theo TCVN 5699-], TCVN 5699-2-80 là tiêu chuẩn về độ tăng nhiệt cho phép của động cơ quạt điện

Thiết bị đo tự động phải được đặt ở vị trí tối ưu trong dây chuyền sản xuất động cơ quạt, để quá trình lấy mẫu kiểm tra chất lượng sản phẩm có đạt tiêu chuẩn cho

phép hay không Thiết bị đo tự động phải đạt độ chính xác cao Do đó để tài này

yêu cầu người thiết kế phải nắm rõ và thực hiện được các công việc cần làm của một kỹ sư thiết kế Yêu cầu người thiết kế phải nắm vững được các công đoạn khi thiết kế cơ khí chế tạo máy, phải am hiểu về các thiết bị điện, điện tử và ngôn ngữ lập trình thì mới thực hiện được các thiết kế và tính toán, từ đó mới hướng đến tiến hành gia công cơ khí theo bảng thiết kế và viết chương trình điểu khiển cho thiết bị thử Khi đã chế tạo được mô hình thực tế sẽ chỉ ra những thiếu sót trong quá

trình hoàn thiện mô hình Để từ đó rút ra kinh nghiệm, mở hướng phát triển cho

những để tài nghiên cứu có qui mô lớn hơn

2.2 Ý nghĩa để tài

Chúng ta đang sống trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa Chính vì thế đòi hỏi tất cả các sản phẩm điện dân dụng phải đảm bảo an toàn cao cho người

sử dụng Các sản phẩm điện dân dụng đạt tiêu chuẩn an toàn khi được cơ quan

thẩm định kiểm tra Tại thành phố Hồ Chí Minh, Chi cục Tiêu chuẩn - Đo lường —

Chất lượng là đơn vị kiểm tra tiêu chuẩn cho các công ty sản xuất ra các sản phẩm

FEE

Trang 15

TCVN 5699-1:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

điện gia dụng theo đúng TCVN và Tiêu chuẩn quốc tế (IEC) Những sản phẩm đạt

chất lượng sẽ được (đưa)ra thị trường tiêu thụ

Vì vậy, để tài” Thiết kế và chế tạo thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt cuộn

dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo TCVN 5699-1:2004 (điều

19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)” nhằm giúp ta có một

hướng đi trong việc chế tạo thiết bị đo phục vụ kiểm tra sản phẩm đạt tiêu chuẩn

Đây là một thiết bị tự động nên sẽ an toàn cho người sử dụng máy đo này, đồng

thời tính chính xác và thời gian thao tác sẽ được rút ngắn hơn Thiết bị đo phải đạt

được yêu cầu kĩ thuật và tính kinh tế

2.3 Phạm vỉ ứng dung TCVN vào để tài

2.3.1 TCVN 5699-1-2004: Tiêu chuẩn này qui định các vấn để an toàn đối

với thiết bị điện gia dụng và các thiết bị điện có mục đích tương tự, có định áp danh

định không lớn hơn 250V đối với thiết bị một pha và 480V đối với các thiết bị khác

Thiết bị không nhằm sử dụng bình thường trong gia đình nhưng đôi khi có

thể là nguồn gây nguy hiểm cho công chúng Ví dụ các thiết bị để những người

không có chuyên môn sử dụng trong các cửa hàng, trong Œghàn) công nghiệp nhẹ

và trong các trang trại, cũng thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này

Ở chừng mực có thể, tiêu chuẩn này có để cập đến các mối nguy hiểm

thường gặp mà thiết bị có thể gây ra cho mọi người ở bên trong và xung quanh nhà

ở Tuy nhiên, tiêu chuẩn này nói chung không xét đến:

se _ Việc trẻ em hoặc người già yếu sử dụng thiết bị mà không có sự giám

sát

e_ Việc trẻ em đùa nghịch với thiết bị

Đối với thiết bị sử dụng trên xe, tầu thủy hoặc máy bay thì có thể cân thiết

có những yêu cầu bổ sung

Đối với thiết bị được thiết kế để sử dụng ở các nước có khí hậu nhiệt đới có

thể cần có các yêu cầu đặc biệt

Ở nhiều nước, các yêu cầu bổ sung được qui định bởi cơ quan chức năng Nhà

nước về y tế, bảo hộ lao động và các cơ quan chức năng tương tự

Trang 16

TCVN 5699- I:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

2.3.2 TCVN 5699-2-80: Là tiêu chuẩn để cập đến các vấn để an toàn đối

với quạt điện dùng trong gia đình và mục đích sử dụng tương tự, điện áp danh định không quá 250V đối với quạt điện một pha và 480V đối với các quạt điện khác

Những quạt điện thuộc đối tượng của tiêu chuẩn này gồm:

Quạt điện không nhằm sử dụng bình thường trong các gia đình nhưng có thể

là nguồn gây nguy hiểm cho công chúng, ví dụ như quạt điện dùng trong các cửa hàng, trong ngành công nghiệp nhẹ và trong các trang trại cũng là đối tượng của

tiêu chuẩn này

Một số yêu cầu khác của tiêu chuẩn này đã được trình bày ở TCVN 5699-I

BET

SVTH: Võ Văn Hoàng Trang §

Trang 17

TCVN 5699-1;2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

3.1 Tình hình sản xuất quạt điện trong nước

Hiện nay, quạt điện dùng cho sinh hoạt được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các gia đình cũng như các cơ quan văn phòng, doanh nghiệp, trường học Tại thành

phố Hồ Chí Minh, số doanh nghiệp sản xuất quạt vale g càng nhiều và dẫn dan

chiếm lĩnh thị trường trong nước, tuy có những cơ sởÑâp ráp quạt điện từ các phụ

tùng có sẩn theo mùa nhưng nhìn chung hiện có(hiểu xioanh nghiệp mạnh dạn đầu

tư máy móc thiết bị, tự sản xuất sản phẩm mang (dẫu ấn thương hiệu Việt rất riêng như Bifan, New Asia, Cophaco Mặc dù đã đầu tư máy móc hiện đại, nhưng vẫn

còn các động cơ điện nhập khẩu từ nước ngoài, vì chất lượng của các động cơ ngoại

nhập vẫn cao hơn và có giá thành rẻ hơn chế tạo trong nước Các bộ phận khác của

quạt như cánh quạt, đế, thân, vỏ bao bọc được sản xuất trong nước và đạt tiêu

chuẩn ổn định Đây là một vấn đề lớn, để các xí nghiệp sản xuất động cơ quạt

trong nước chú trọng nghiên cứu giải pháp sản xuất, cho đạt tiêu chuẩn và tất nhiên

là cả giá thành hợp lý

Hình 3.1: Quạt bàn B400 và động cơ quạt

Bên cạnh đó, các doanh nghiệp trong nước cũng có đầu tư một số thiết bị đo

tiêu chuẩn của quạt như: đo dòng rò của động cơ, đo lưu lượng nhưng thao tác đo

không hoàn toàn tự động mà vẫn còn thủ công, không đảm bảo an toàn lao động

Trang 18

Hòa cùng xu hướng phát triển, đặc biệt nước ta đã là thành viên WTO và là

một nước có nền kinh tế thị trường, sản phẩm trong nước xuất khẩu sang các nước

trong khu vực ngày càng tăng, đòi hỏi chất lượng, tính đa dạng và cạnh tranh cao

hơn Nên sự cần thiết có những doanh nghiệp sản xuất thiết bị đo để phổ biến đến các doanh nghiệp sắn xuất quạt

Ngoài tiểm lực sẵn có, các doanh nghiệp còn được sự hỗ trợ mạnh mẽ từ Chi

cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Thành phố Hồ Chí Minh Cùng sự giúp đỡ của văn phòng tư vấn quạt điện

3.2 Giới thiệu động cơ quạt điện

3.2.1 Động cơ không đồng bộ một pha

Động cơ không đồng bộ một pha được sử dụng trong điện dân dụng và điện công nghiệp (máy giặt, tủ lạnh, máy bơm, quạt, dụng cụ cẩm tay ) nói chung là

các động cơ nhỏ, công suất nhỏ hơn 1hp Thỉnh thoảng chúng cũng được chế tạo ở các cấp công suất 1.5hp, 2hp, 3hp, 5hp 7.5hp, 10hp và ở hai cấp điện áp 110V và

220V

l4 bo fynoig soi

Hình 3.2: Động cơ không đồng bộ một pha — động cơ quạt điện

Do từ trường tạo ra trong rotor là từ trường đập mạch nên moment tổng hợp

tác dụng lên rotor bằng 0 và do đó rotor không thể tự quay được Để động cơ làm

việc ta phải quay rotor lúc đầu sau đó rotor sẽ tiếp tục quay theo chiều đó

SVTH V6 Van Hoang Trang 10

Trang 19

'TCVN 5699-1:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

Dùng dây quấn phụ để mở máy động cơ không đồng bộ một pha Loại này

dùng khá phổ biến trong máy điều hòa, máy giặt, quạt điện, dụng cụ cầm tay, bơm

ly tâm

Trên stator được quấn cuộn chính và cuộn phụ Cuộn phụ được bố trí cách

cuộn chính 90 độ điện trong không gian Cuộn chính và cuộn phụ được đấu song song vào nguồn điện xoay chiều Để có moment mở máy, người ta tạo một góc lệch

pha giữa dòng qua cuộn chính và dòng qua cuộn phụ, hoặc bằng cách đấu điện trở nối tiếp với cuộn phụ, hoặc dùng cổ dây nhỏ hơn cho cuộn phụ

"ELECTRO - MAENE TCS Main Pole

Hình 3.3: Mô phỏng cấu tao và hoạt động cua rotor va stator

Dòng mở máy bằng khoảng 5 đến 7 lần dòng định mức, còn moment mở

máy khoảng 1.2 đến 2 lần moment định mức Khuyết điểm động cơ này là moment

mở máy không lớn lắm và động cơ hơi ổn lúc tải nặng Ngoài ra, muốn đổi chiều

quay động cơ phải đổi chiểu đấu dây của cuộn phụ

Có thể biết moment của động cơ tỷ lệ với sin góc giữa dòng qua cuộn chính

và dòng qua cuộn phụ Trong loại động cơ dùng dây quấn phụ, góc đó được tạo ra

bằng cách tăng điện trở trong mạch dây quấn phụ và thường góc này không vượt

Nếu đấu tụ nối tiếp với cuộn phụ và chọn giá trị phù hợp (sao cho góc lệch

pha giữa dòng chính và dòng phụ gần bằng 90 độ) ta sẽ được moment mở máy lớn

hơn nhiều so với không dùng tụ điện

Trang 20

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt cuộn dầy động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

Động cơ dùng tụ điện có thể đổi chiều lúc đang làm việc Nhờ có moment

mở máy cao và có thể đổi chiều lúc đang làm việc nên động cơ dùng tụ điện mở

máy rất thông dụng và được chế tạo ở nhiều cấp công suất khác nhau

"_ Động cơ dùng tụ điện thường trực:

Dây cuốn phụ và tụ điện mở máy vẫn được giữ trong mạch khi động cơ làm

việc bình thường Công suất loại này ở trong khoảng từ 0.001 đến */, hp Moment

bình thường khá lớn nhưng moment mở máy không cao lắm vì tụ điện được tính

toán để động cơ làm việc tốt cả hai chế độ là mở máy và bình thường

" Động cơ dùng hai tụ điện:

Loại động cơ này khắc phục khuyết điểm loại trên bằng cách dùng hai tụ điện Tụ mở máy khá lớn (gấp 10 đến 15 lần tụ điện thường trực) và được ghép

song song với tụ điện thường trực lúc mở máy Khi vận tốc đạt 75% định mức ngắt điện ly tâm sẽ tách tụ điện mở máy ra khỏi mạch, chỉ còn tụ điện thường trực làm

việc Như vậy động cơ này có moment mở máy lớn, điều kiện làm việc bình thường

tốt và vận hành nhanh chóng Loại này có thể đổi chiều quay lúc làm việc

" Động cơ có vòng ngắn mạch ở cực từ:

Loại nầy được chế tạo từ 1/250hp đến 1/20hp, có cấu tạo đơn giản, giá thành

rẻ nhưng moment mở máy nhỏ, hiệu suất thấp (dưới 35%) và khả năng chịu tải kém Vì vậy nó chỉ được dùng để sản xuất đồ chơi, quạt nhỏ

3.2.2 Cấu tạo động cơ quạt

Dây được quấn cho động cơ quạt là loại dây đồng Đa số các cuộn dây của động cơ quạt (cuộn chạy và cuộn điều tốc) đều được quấn bằng dây có đường kính tiết diện dây là 0,18 mm

Đầu a nối với cuộn để (nối công tắc số 0) và nối tiếp tụ điện 1,5 ;#';

Đầu b nối với đầu c và được nối ra công tắc số 1 của quạt;

) Đầu d nối với đầu e và được nối ra công tắc số 2;

Đầu f nối với đầu n và được nối ra công tắc số 3 ; Đầu m của cuộn ñậ Mược ai) ới đầu còn lại của tụ điện

Trang 21

TCVN 5699-1:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80;1997)

3.2.3 Một số mạch quạt điện thông dụng

s* Quạt trần:

Quạt trần khác với các loại quạt khác ở cách bố trí stator và rotor Rotor

được bọc bên ngoài gắn với cánh quạt còn stator lại được đặt bên trong

Nguyên lý làm việc: Khi bậc công tắc, tức là đóng mạch vào nguồn thì từ trường tạo bởi cuộn chạy và cuộn để hợp thành từ trường quay nhờ vào sự lệch pha

của các dòng điện trong mạch chính I, và dòng điện trong mạch phụ I, Từ trường

quay này tác động lên rotor làm phát sinh dòng điện ứng chạy trong rotOr

Để điều chỉnh tốc độ quạt, ta mắc nối tiếp với mạch một cuộn cảm kháng

Cuộn cẩm kháng này làm sụt áp ở đầu vào rotor lam giảm tốc độ quay của rotor

Tuy nhiên, sụt áp trên cuộn cảm kháng không nên nhỏ quá 30% điện áp nguồn, nếu cao hơn có thể làm quạt chạy quá chậm, phát nhiệt lớn, để hỏng quạt

s* Quạt bàn, quạt đứng, quạt treo tường, quạt thông gió:

+ Quạt có vòng ngắn mạch: ít sử dụng, chỉ sử dụng cho các quạt nhỏ

+ Quạt sử dụng tụ khởi động: Có hai loại: điều tốc bằng cuộn cảm kháng và

điều tốc bằng tụ điện Loại điểu tốc bằng cuộn dây giá thành thấp hơn nên được sử dụng phổ biến hơn

Trang 22

TCVN 5699-1:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80: ]997)

dòng khí chỉ là một tỉ lệ tầy hiệu suất của động cơ điện Để thiết kế cánh quạt tối

ưu cho từng loai Gong) cơ, đường đặc tính công suất động cơ thay đổi theo tốc độ

quay của động cơ cần phải được xác định Các phương pháp đo bằng điện và cơ

thông thường không cho kết quả chính xác khi công suất nhỏ hơn 100 watt như trường hợp động cơ quạt điện Một phương pháp đo và tính toán công suất cơ bằng

tải lực khí động được sử dụng với kết quả đáng tin cậy Từ đó đường đặc tính công suất cơ thay đổi theo tốc độ quay của động cơ được xác định làm cơ sở cho việc

thiết kế các bộ phận khác của quạt để đạt công suất tối đa hoạt động thực tế theo

từng loại động cơ

Trang 23

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tý động đo độ tăng nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

3.3.1 Do đặc tuyến cơ của động cơ

Ta cần xác định đường đặc tính cơ của động cơ để xem ứng với tốc độ quay

nào thì công suất sử dụng là lớn nhất và lấy thông số quay này làm thông số thiết

kế

Đối với động cơ 3 pha, ta có thể xác định được đặc tính cơ bằng cách tính

được các thông số mạch của động cơ thông qua hai thí nghiệm: không tải và ngắn mạch Tuy nhiên, đối với động cơ một pha, việc xác định các thông số này phức tạp hơn nhiều bởi vì từ trường quay trong động cơ là từ trường xoay ellipse Thêm vào

đó ảnh hưởng của cuộn phụ và tụ thường trực làm cho việc xác định đặc tính động

cơ thông qua việc xác định thông số mạch sẽ cho sai số khá lớn, đồng thời phương

pháp thí nghiệm khá phức tạp

Phương pháp đo:

Việc xác định đặc tính cơ của động cơ quạt sẽ được thực hiện thông qua việc

xác định công suất cần trên các tải khí động Tải khí động được dùng gồm:

*x Các cặp tấm phẳng hình tròn đường kính từ 30 mm đến 60 mm, gắn liền trên các thanh hình trụ có chiều đài từ 200mm đến 400mm

* Các cặp tấm phẳng hình vuông có cạnh 30mm, gắn trên các thanh hình trụ có chiều dài từ 200mm đến 400mm

Trang 24

Đối với đặc tính cơ của động cơ quạt, ta chỉ cần xác định ở vùng có tốc độ

quay lớn (trên 800 rpm) vì các động cơ quạt hiện tại đều quay ở tốc độ cao (trên

1000rpm) Ta cũng không thể thí nghiệm ở tốc độ quay nhỏ vì lúc đó moment mà

động cơ phải tạo ra lớn mới có thể cân bằng với moment cản do tải gây ra Moment của động cơ lớn sẽ làm cho đồng stator lớn và làm cháy động cơ

Đặc tính cơ mà ta xác định ở đây sẽ cho ta biết giá trị của hiệu giữa moment

do động cơ gây ra trừ đi moment do ma sát trên trục ở một tốc độ quay nào đó Nếu

gắn cánh quạt vào mà động cơ cũng quay ở tốc độ đó thì moment cẩn do cánh quạt gây ra sẽ bằng moment cần do tải khí động gây ra làm cho động cơ cũng quay ở tốc

Trang 25

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt cuộn đây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

Quạt điện sử dụng loại động cơ điện không đồng bộ, công suất nhỏ từ 50 đến

70 watt hoặc nhiều lắm là 100 watt Công suất điện do động cơ nhận từ nguồn có thể xác định từ điện thế U, cường độ dòng điện I, và hệ số cos ø Một phần công suat nay bi tiéu hao trong stator, rotor và ổ trục dưới dạng nhiệt.Công suất cơ mà

cánh quạt sử dụng chỉ là một tỉ lệ khoảng 70% của công suất điện vì phải bớt đi

phần công suất tiêu hao bằng nhiệt này

Ta biết rằng khi hoạt động ổn định, moment và công suất do động cơ điện

gây ra sẽ cân bằng vdi moment can va công suất của cánh quạt Do đó, ta cần xác

định đường đặc tính cơ của động cơ để biết được điểm hoạt động (điểm cân bằng

moment và công suất) của nó và tính được lưu lượng tương ứng

Việc thiết lập giản đồ đặc tính cơ của động cơ quạt theo tốc độ quay được

thực hiện thông qua việc xác định công suất cần của các tải khí động ở các tốc độ

quay cân bằng đo được Tải khí động sử dụng là các cặp tấm vuông cạnh 2 cm được

gắn cách trục động cơ với những khoảng bán kính khác nhau bằng các thanh hình trụ rất nhỏ (công suất cẩn do các thanh hình trụ gây ra không đáng kể, chỉ vài phân trăm của tổng công suất) Các khoảng bán kính thay đổi này 1A 10cm, 12.5cm,

15cm, 17.5cm, 20cm

Ta nhận thấy rằng, ở tốc độ quay thấp moment của động cơ quạt tuy cao

nhưng công suất cơ trên trục lại giảm nhanh Do đó nếu động cơ quay quá nhanh

hay quá chậm thì không có lợi về mặt công suất cơ

A

Trang 26

quạt)

Mạch điện tử phải được thiết kế và đặt sao cho điểu kiện sự cố sẽ không làm cho thiết bị mất an toàn liên quan tới điện giật, nguy cơ hỏa hoạn, nguy hiểm về cơ

học hoặc trục trặc nguy hiểm

Đối với thiết bị có động cơ điện như quạt thì thử nghiệm bằng cách cho vận

hành trong điều kiện cưỡng bức như sau:

" Hãm rotor néu moment him nhé hon moment tai todn phan

= Him cdc bé phận của các chuyển động khác

Nếu thiết bị có nhiều động cơ điện thì tiến hành thử nghiệm cho từng động

cơ một

Thiết bị có động cơ điện và có tụ điện lắp trong mạch của cuộn dây phụ thì cho vận hành với rotor bị hãm

Thử nghiệm được thay thế đối với các động cơ điện có bảo vệ bằng cơ cấu

ngắt nhanh Thử nghiệm được thực hiện trên một mẫu riêng biệt có thể được lắp

đặt bên trong thiết bị Thời gian thử nghiệm như sau:

> Động cơ có bộ bảo vệ tự phục hổi được cho vận hành theo chu kỳ với

rotor bị hãm trong thời gian là 72 h Tuy nhiên, đối với loại động cơ có

khả năng phải chịu dài hạn điện áp nguồn thì thời gian thử nghiệm là

432h

Trang 27

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt cuộn dầy động cơ ở chế độ thao tác khơng bình thường theo

thể phục hồi bằng tay Nhiệt độ khơng được vượt quá giá trị qui định trong bảng 4.1

Trong quá trình thử nghiệm, bộ bảo vệ động cơ phải tác động tin cậy và phải

an tồn

Đối với mỗi thử nghiệm, các thiết bị cĩ bộ hẹn giờ hoặc bộ điều khiển theo

chương trình thì được cấp điện với điện áp danh định trong thời gian bằng thời gian

lớn nhất của bộ hẹn giờ hoặc bộ điều khiển theo chương trình

Các thiết bị khá c được cung cấp ở điện áp danh định trong thời gian là:

- 30s đối với + thiết bị cầm tay

+ thiết bị được cấp tải liên tục bằng tay + thiết bị phải giữ thiết bị đĩng ngắt bằng tay

- 5 min đối với các thiết bị khác mà khi hoạt động phải cĩ người trơng coi

- _ Cho đến khi điều kiện ổn định được xác lập đối với các thiết bị khá c

—ơz-xr-rsasasasậaaasasaasasasasasasanarnrnrnrnrnanananananananananananaaann

SVTH: Võ Văn Hồng Trang 19

Trang 28

Thiết bị không thuộc loại được

ổn định được xác lập

Thiết bị hoạt đọng cho đến khi

điều kiện ổn định được xác lập

+ Giá trị trung bình số học sau | 150 | 165 | 175 | 190 | 210 | 230 | 250 | 280

Bảng 4.1: Nhiệt độ lớn nhất của cuộn dây

4.2 Phương pháp thử

Độ tăng nhiệt, ngoại trừ độ tăng nhiệt cuộn dây , được xác định bằng nhiệt

ngẫu kiểu sợi dây mảnh được bố trí sao cho ít ảnh hưởng nhất đến nhiệt độ của bộ

phận cần thử nghiệm Nhiệt ngẫu kiểu sợi dây có đường kính lớn hơn 0.3mm

Nhiệt ngẫu dùng để xác định độ tăng nhiệt của bể mặt tường, trần và sàn của góc thử nghiệm được gắn vào phía sau các miếng nhỏ hình tròn bằng đồng

hoặc đồng thau đã sơn đen, đường kính 15mm và dày Imm Mặt trước của miếng

này được bố trí bằng mặt với bể mặt của gỗ dán

Ở chừng mực có thể, thiết bị được bố trí để nhiệt ngẫu đo được nhiệt độ cao nhất

Độ tăng nhiệt cách điện, không phải là cách điện của cuộn dây, được xác

———

Trang 29

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bi tự động đo độ tăng nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

TCVN 5699-I:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

-_ Nối tắt qua cách điện;

- Lam giảm chiểu đài đường rò hoặc khe hở không khí xuống dưới mức qui định ở điều 29 (theo TCVN 5699-1:2004)

Chú thích: Nếu cần tháo các thiết bị để đặt nhiệt ngẫu thì phải đảm bảo rằng thiết

bị đã được lắp ráp lại đúng Trong trường hợp có nghỉ ngơ, phải đo lại công suất

vào

Điểm tách của các ruột của dây dẫn nhiều ruột và điểm mà dây có

cách điện chui vào đui đèn là các ví dụ về vị trí đặt nhiệt ngẫu

Độ tăng nhiệt của các cuộn dây được xác định bằng phương pháp điện trở Trừ trường hợp các cuộn dây là không đồng nhất hoặc có khó khăn trong việc thựoc

hiện các mối nối, trong trường hựp này phải dùng phương pháp nhhiệt ngẫu

Nhận xét: Nói chung, phương pháp đo nhiệt cuộn dây bằng nhiệt ngẫu đồi hỏi nhiễu yêu cầu phức tạp và độ chính xác của nó không cao Muốn đo nhiệt cuộn dây được tốt và kết quả đo được chính xác thì ta phải đùng phương pháp điện trở

4.3 Đo bằng phương pháp điện trở

Độ tăng nhiệt của cuộn đây được tính theo công thức:

Trong đó: — A¿ là độ tăng nhiệt của cuộn dây;

R¡ là điện trở khi bắt đầu thử nghiệm;

R¿ là điện trở khi kết thúc thử nghiệm;

Trang 30

TCVN 5699-1:2004 (diéu 19) vA theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

R

R4 pi R3 -}—-—————

Hình 4.1: Đồ thị biểu điễn đường cong điện trở R¿ theo thời gian

Yêu cầu: Vào lúc bắt đầu thử nghiệm, các cuộn dây phải ở nhiệt độ trong phòng Điện trở cuộn dây lúc kết thúc thử nghiệm (R;) nên xác định bằng cách đo trở càầng

sớm càng tốt sau khi ngắt điện Nên tiến hành đo R; nhiễu lần cách nhau một khoảng thời gian ngắn để vẽ được đường cong điện trở theo thời gian Từ đó có thể

xác định chính xác điện trở ở thời điểm ngắt điện

Ngoài ra còn có một số yêu cầu cũng cần quan tâm:

Các thiết bị gia nhiệt được vận hành trong điều kiện làm việc bình thường, ở 1,15 lần công suất vào danh định

Thiết bị tuyển động bằng động cơ điện được vận hành trong điểu kiện làm việc bình thường, được cung cấp điện áp bất lợi trong khoảng từ 0,94 lần đến 1,06 lần điện áo danh định

Thiết bị được vận hành trong khoảng thời gian tương ứng với các điều kiện

bất lợi nhất của sử dụng bình thường (khoảng thời gian bất kì có thể bao gồm nhiều

chu kì hoạt động)

Trong quá trình thử nghiệm, độ tăng nhiệt phải theo dõi liên tục và không

được vượt quá các giá trị qui định ở bảng 4.1

a

Trang 31

Trang 32

e Cơ cấu kẹp trục động cơ quạt

Các chỉ tiết trong cơ cấu kẹp bao gồm: kẹp khí nén, các chỉ tiết cố định động

Cơ quạt

se Cơ cấu đo Các thành phần của cơ cấu đo bao gồm: xylanh khí nén, 2 que đo, trục chống xoay, các chỉ tiết cố định xylanh

e Hệ thống điều khiển khí nén

Các bộ phận của hệ thống khí nén gồm: các valve điều khiển bằng solenoid

và phản hồi bằng lò xo, xylanh, kép khí nén

se Hộp điều khiển, giao tiếp máy tính và hiển thị gồm mạch diện, LCD

HOP DIEU KHIEN, “SZ

GIAO TIẾP MÁY se

TINH, HIEN THI , — CƠ CẤU KẸP TRỤC ĐỘNG

Trang 33

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tự động đo độ tăng nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường thco

TCVN 5699-1:2004 (điểu 19) vã theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

_ Ắ————————————

5.2 Thiết kế tấm gắn động cơ quạt

Chức năng của tấm gắn động cơ này là giữ chặt động cơ quạt để khi hoạt

động không bị rung động nhiều

Vật liệu của tấm này là Mieca Mica là vật liệu cách điện tốt

Kích thước tấm này nhỏ gọn, dễ tháo lắp trên thiết bị đo

Động cơ quạt được gắn lên tấm này bằng lỗ ren được gia công chính xác

TƯ GA GỌI GGTGỌT-Ọ-OỌONỌỚGỌGỌTỌỌỌỌỌỌỌỌỌỌỌOỌNớasaBaAaaSSAơơợợgợợợuuưnn

SVTH V6 Van Hoang Trang 25

Trang 34

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bị tự động do độ tăng nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

TCVN 5699-1:2004 (điều 19) va theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

5.3 Thiết kế chỉ tiết cố định tấm gắn động cơ quạt:

Đây là một chi tiết quan trọng trong phần thiết kế cơ khí của thiết bị đo Chức năng làm việc của chỉ tiết này là giữ cố định tấm mica có gắn động cơ quạt được cố định

Ngoài ra chi tiết này được thiết kế rất tối ưu trong sự phối hợp giữa hệ thống sản xuất dây chuyển sản xuất động cơ quạt với hệ thống đo độ tăng nhiệt của đông

cơ

Dây chuyển sản xuất Ấc)-> chọn mẫu thử -> cơ cấu gắn đc vào tấm mica ->

cơ cấu gắp tấm gắn đc đưa vào chỉ tiết cố định trên thiết bị đo

Đây là một dây chuyển hoàn toàn tự động

Vật liệu để chế tạo chỉ tiết này là thép 45

Để cố định chỉ tiết lên bàn máy ta dùng 2 vít ø8

Phương pháp gia công chỉ tiết: phay, khoan

Trang 35

TCVN 5699-1:2004 (điểu 19) và theo TCVN 5699-2-§0:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

5.4 Thiết kế chỉ tiết cố định kẹp khí nén

Một phần quan trọng trong thiết bị đo dó là cơ cấu kẹp trục động cơ Đây là

yêu cầu của dé tài này Vậy trong quá trình thiết kế phần cơ khí rất cần một chỉ tiết

để cố định kẹp (có sẵn, mua ngoài thị trường) để cơ cấu kẹp này có thể kẹp được

trục động cơ đã được gắn sẵn trên thiết bị đo

Vật liệu chế tạo chỉ tiết là thép 45

Phương pháp gia công chỉ tiết: phay, tiện, khoan

Chi tiết được cố định lên bàn máy bằng vít ø6

Trang 36

LUAN AN TOT NGHIEP Thiét bi ty dong do d6 tang nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

TCVN 5699-|:2004 (điều 19) và theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80:1997)

5.5 Chỉ tiết cố định xylanh khí

Chỉ tiết cố định xylanh khí lên bàn máy giúp cho quá trình đo điện trở của

cuộn dây động cơ được chuẩn xác

Trang 37

TẠO CHI TIẾT

6.1.1 Xác định dạng sản xuất và chọn phôi

Trong chế tạo máy người ta phân biệt các dạng sản xuất sau:

e Sản xuất đơn chiếc

e Sdn xuat hang khối

Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Đối với những chỉ tiết trong để tài này thì dạng sản xuất chỉ là đơn chiếc

Vì là sản xuất đơn chiếc nên phương pháp chọn phôi không đồi hỏi tính kinh

tế cao Chi tiết có hình dang đơn giản nên ta chọn phôi thép hình khối chữ nhật với

một lượng dư vừa đủ để gia công thô, bán tỉnh Kích thước phôi là 82x65x42

Trang 38

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bi ty động đo độ tăng nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

6.2 Chọn tiến trình gia công

6.2.1 Chọn các phương pháp gia công các bề mặt phôi

Gia công các bể mặt 1,2,3,4,5,5,7 bằng phương pháp phay

Gia công lỗ 8,9 bằng phương pháp khoan

6.2.2 Chọn chuẩn định vị khi gia công

Khi định vị chi tiết để gia công phải đảm bảo được vị trí tương đối với các bể

mặt với nhau, của các lỗ với nhau và độ vuông góc của lỗ với mặt đâu của nó

6.3 Các nguyên công gia công chỉ tiết

Trang 39

LUAN AN TOT NGHIEP Thiết bi tự động đo độ tăng nhiệt cuộn dây động cơ ở chế độ thao tác không bình thường theo

'TCVN 5699-1:2004 (điều 19) va theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80: 1997)

Trang 40

TCVN 5699- 1:2004 (diéu 19) va theo TCVN 5699-2-80:2000 (IEC 60335-2-80: 1997)

Định dạng
Số trang	111
Dung lượng	3,31 MB