Đồ án thiết kế Hệ thống đo nhiệt độ chỉ thị số 5 kênh (ĐHBK Hà Nội) - 3

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 0 | Lần xem: 24 | Page: 21 | FileSize: M | File type: PDF
of x

Đồ án thiết kế Hệ thống đo nhiệt độ chỉ thị số 5 kênh (ĐHBK Hà Nội) - 3. PR1,R2 =PR1 +PR2 =0,870003.10-3 (w) . Vậy chỉ số công suất của trở đã chọn là phù hợp. Dòng điện trên nhánh R3 và Rt (xét ở 00C thì Rt =R1 =R0) Và chọn R3 =28 kΩ điện trở là dây măng Ganin 1/4w IR3,Rt = 5 E = = 0,000177 (A) R 3 + Rt 28.10 3 + 100 Vậy dòng tổng của nguồn E =5 v cấp cho cả 5 khối ở 00C là lớn nhất và (Rt tăng lên theo nhiệt độ ⇒ I giảm ). Ta có trị số : ICB =5(IR1+R2+Ir3,Rt) =5.2.IR1,R2=10.0,000177 =0,00177 (A) Công suất tổng.... Giống các tài liệu khác được bạn đọc chia sẽ hoặc do tìm kiếm lại và chia sẽ lại cho các bạn với mục đích học tập , chúng tôi không thu tiền từ bạn đọc ,nếu phát hiện tài liệu phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho chúng tôi,Ngoài thư viện tài liệu này, bạn có thể download đề thi, giáo trình phục vụ nghiên cứu Có tài liệu tải về thiếu font chữ không xem được, có thể máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn tải các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

https://tailieumienphi.vn/doc/do-an-thiet-ke-he-thong-do-nhiet-do-chi-thi-so-5-kenh-dhbk-ha-noi-3-7isytq.html

Nội dung


  1. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PR1,R2 =PR1 +PR2 =0,870003.10-3 (w) . Vậy chỉ số công suất của trở đã chọn là phù hợp. Dòng điện trên nhánh R3 và Rt (xét ở 00C thì Rt =R1 =R0) Và chọn R3 =28 kΩ điện trở là dây măng Ganin 1/4w E 5 IR3,Rt = = 0,000177 (A) = R 3 + Rt 28.10 3 + 100 Vậy dòng tổng của nguồn E =5 v cấp cho cả 5 khối ở 00C là lớn nhất và (Rt tăng lên theo nhiệt độ ⇒ I giảm ). Ta có trị số : ICB =5(IR1+R2+Ir3,Rt) =5.2.IR1,R2=10.0,000177 =0,00177 (A) Công suất tổng ở 00C là Pcầu =5.2.PR1,R2 =10.0,87.10-3≈ 8,7.10-3 (W) ⇒ chọn Pcầu =0,009 (W) 2.3.2 Khối khuếch đại trung gian. Tính U cầu ở 1000C E.R1 .α.t 0 5.100.0,004 Ucàu = .100 ≈ 0,007 (v) = 100 + 28.10 3 R1 + R2 Khi chỉ thị số 1000C thì ứng với đầu vào của IC 7107 là 1000 số mỗi số nhảy là 0,1 mV Uvào =1000.0,1 =100 (mV) Hệ số khuếch đại là U vao 7107 100 K= ≈14 (lần) = U cau 7 R1 + R3 ( R6 + R) K = K1.K2 = (1 + ). = 14 R2 R5 Chọn R1 theo điện trở tiêu chuẩn R1=R3 =28 KΩ, chọn R2 =4R1 =4.28 = 112( KΩ) ⇒ nếu R2 giảm thì hệ số khuếch đại K1sẽ lớn dần. Lúc này ta chọn Kmin có nghĩa R2max=112 (KΩ) Vậy ta có: 28 + 28 ( R6 + R) K = 14 = (1 + ). 112 R5 45
  2. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP R6 + R ⇒ = 9,3 R5 Chọn R5 =2,2 (kΩ) ⇒ R6+R =9,3.R5 =9,3.2,2 =20,46 (kΩ) Ta chọn R6 =20 (kΩ) Biến trở R có Rmax =5 (kΩ) Công suất nguồn nuôi phải cấp cho khối khuếch đại là : Pkđ =0,68.5 =3,4 (W) ⇒ Ikđ =0,141 (A) (dòng của cả 5 bộ khuếch đại) 0A1 R6 R4 R3 R R2 Uv 0A3 R1 Ur R7 R5 0A2 2.3.3 Khối xung điều khiển + Vcc RA I 4 8 n¹p 7 I x¶ 555 RB 3 D 6 2 1 5 C1 C2 46
  3. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP UC 2v 3 cc 1v 3 cc t t1 t3 t4 t2 T k® TX T T N X T CK U t G i¶ n ® å x u n g - Khi t =T1 là thời gian nạp của tụ C từ UDD/3 tới 2UDD/3 là : o T1 =0,693 C.RA - Khi t =T2 là thời gian phóng điện của tụ từ 2UDD/3 tới UDD/3 là : o T2 = 0,693 C.RB - Chu kỳ của xung ra là : o T =T1 + T2 =0,693.C.(RA+RB) - Vậy ta điều chỉnh để xung ra đối xứng là khi thời gian nạp và thời gian xả của tụ là bằng nhau, tức là : T1=T2 ⇔ RA =RB - Để đảm bảo thời gian đọc tự động 10 giây cho mỗi kênh như nhiệm vụ, tức là: - T = T1+T2 =10 (s) ⇔ 0,693.C(RA+RB)=10 Ta chọn tụ C có trị số là: C=10 (μF) 10 ⇒ RA=RB = = 720 (KΩ) 2.0,693.10.10 −6 47
  4. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Vậy với cách tính chọn các giá trị của tụ C =10(μF) và RA=RB=720 (KΩ), Sẽ đảm bảo được thời gian tự động là 10 giây. Tiêu thụ dòng điện của IC 555 là : 0,7 mA/1V vậy 5 V thì dòng điện tiêu thụ là : IXđk =0,7.5 =3,5 (mA) P555 =U.I =5.3,5.10-3=0,0175 (W) 2.3.4 Khối chỉ thị (đèn LED, tính chọn R,PLED) Ta có Ung = UR + ΔUcm7107 + ΔULED Trong đó: Ung là nguồn nối vào anod của LED 7 thanh = 5 (V) Δ Ucm7107 : là điện áp sụt áp ở đầu ra của IC7107 = 1 (V) ΔULED : là điện áp sụt trên LED = 1,6 (V) • Tính chọn R: UR = Ung − ΔUcm7107 − ΔULED = 5 -1 -1,6 = 2,4 (V) Với ILED là dòng qua LED (10mA ÷ 20mA) Chọn ILED = 15mA = 15.10-3A 2,4 UR = 160Ω RLED = = 15.10 - 3 I LED •Tính chọn PLED = UR.ILED = 2,4.15.10-3 = 0,036 (W) 2.3.5 Khâu so sánh: Ta chọn IC TL081 cũng có thông số giống IC TL084 PSS 3,4 PSS = 0,68.5 = 3,4 (W) ⇒ ISS = = = 0,141(A) U 24 Tính chọn các Rđ : Với dải đo nhiệt độ theo thiết kế là : t=(0÷100) 0C, tương ứng với mức điện áp đầu vào của ICL 7107 là 100 (mv), nên ta tính chọn : Rđn=200 (KΩ) (với n=1÷5) Để đảm bảo cân đối ở điện trở khi điều chỉnh điện áp trong dải đo nhiệt độ 48
  5. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PH Ầ N 3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ – NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC TÍNH TOÁN KHỐI NGUỒN 3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ: 3.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC: 3.2.1 Sơ đồ 49
  6. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP g n® x n h ¹ ® n c aich 4017b i¶ å u g o t é g ñ ef 2/3vc c 1/3vc tn tx t c t cp 0 (®Çura 555 c) p t 0 c1 p t mr t 00 t 01 t 02 t 03 t 04 t 05 t Bộ tạo xung 555 tạo ra xung và được đưa đến bộ đếm HEF 4017B để đếm 50
  7. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ở chu kỳ đầu T1 + T2 là 10s thì A0, A1,A2 ở mức thấp. Nên lúc đó phát lệnh đọc kênh 1 - Chu kỳ tiếp theo thì A0, ở mức cao, A1, A2 ở mức thấp. Nên lúc đó phát lệnh đọc kênh 2 - Chu kỳ tiếp theo A1 ở mức cao, A0, A2 ở mức thấp. Nên lúc đóphát lệnh đọc kênh 3 - Đến chu kỳ tiếp theo A0, A1 ở mức cao, A2 ở mức thấp. Nên phát lệnh đọc kênh 4 - Đến chu kỳ tiếp theo A2 ở mức cao, nên phát lệnh đọc kênh 5 - ở chu kỳ sáu chân MR ở mức cao lên ,có tác dụng reset lại quá trình đọc các kênh 3.2.2 Nguyên lý làm việc 3.2.2.1 Đặt giá trị nhiệt độ điều khiển (bằng tay) - ở chế độ đặt nhiệt độ cho từng kênh ta dùng phương pháp điều khiển bằng tay để đảm bảo thời gian đặt nhiệt độ.( công tắc CT2 đưa về vị trí 2 ) ở chế độ này CT1 đưa về vị trí 1 dẫn tới E của 1HEF 4051 B ở mức cao, nên theo bảng chân lý thì IC này không hoạt động hay không đọc số liệu đo các kênh. Khi CT1 ở vị trí 1 thì E của 2 HEF 4051 B ở mức thấp, khi đó theo bảng chân lý thì các ngõ vào ra được nối bởi trạng thái của các chân A0- A2 . Khi đó ta nhấn nút M2 cấp 1 xung điện áp cho chân (14) CP0 của IC HEF 4017 dẫn tới MP0 ở mức cao (theo giản đồ xung), đồng thời ta nhấn nút M1 thì chân (15) MR (reset lại) cũng ở mức cao ,theo bảng hoạt động của 4017 B thì O0 = H, (O1- O9) = L dẫn tới đầu vào CMOS 2HEF 4051 (A0-A2) = L, khi đó chân Y0 nối với Z tương ứng với việc đặt nhiệt độ cho kênh 1 nhờ Rđc19 để đạt được nhiệt độ quy định. Khi chân O0 của 4017 B ở mức cao được đưa tới ma trận Diod được bố trí như trong sơ đồ nguyên lý để hiển thị số kênh đang đọc là kênh 1 (b,c). Nếu ta nhấn tiếp nút M2 (khoảng cách nhấn nút M2 tuỳ thuộc vào thời gian quy định và người vận hành ), theo giản đồ xung của HEF 4017 lúc này 51
  8. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CP0 = H, MR= L ,O1= H dẫn tới đầu vào của 4051 A0 =H ; A1=A2=L ,theo bảng chân lý thì Y1 được nối với Z tương ứng với việc đặt nhiệt độ đo cho kênh 2 và khi O1=H thì ở ma trận Diod cho tín hiệu kênh số 2 . Quá trình đặt nhiệt độ cho từng kênh được diễn nhờ việc nhấn nút M2 theo chu kỳ như vậy cho tới hết kênh 5 . Nút M1 có tác dụng reset lại để có thể đặt lại nhiệt độ cho các kênh hay khi chuyển sang chế độ đo nhiệt độ của các kênh thì ta chuyển CT1 sang 2 và nhấn M1 . Tuy vậy khi đo nhiệt độ làm việc của từng kênh ta chuyển sang chế độ điều khiển tự động để đảm bảo đúng thời gian đọc từng kênh (lúc này CT2 đưa về vị trí 1, CT1 đưa về vị trí 2). Khi CT1 đưa về vị trí 2 thì ngược lại với quá trình đặt nhiệt độ là E của 2 HEF 4051 B ở mức cao nên theo bảng chân lý thì các chân vào ra của IC này bị khoá, còn E của 1 HEF 4051 B ở mức thấp nên các chân vào ra được nối theo trang thái của các chân A0-A1 . Khi CT2 đưa về vị trí 1 là đầu ra của IC 555 . Khi cấp nguồn cho IC 555, ở chu kỳ đầu trong khoảng thời gian nạp tụ T1 thì chân ra (3) ở mức cao tương ứng với đầu vào CP0 của 4017 ở mức cao, theo giản đồ xung của 4017 thì MR = O0 =H ; O1-O9 =L , dẫn tới đầu vào của CMOS 1 HEF 4051 B có A0-A2 = L theo bảng chân lý thì chân Y0 nối Z mà Y0 là tín hiệu được đưa tới từ Sensor 1 qua khối khuếch đại và so sánh , từ chân ra Z của 4051 B được đưa vào ICL 7107 để chuyển đổi tín hiệu và số hoá qua bộ hiển thị LED trong khoảng thời gian từ T1 –T2 ( T2 là thời gian xả tụ ). tới chu kỳ tiếp trong khoảng thời gian T2-T3 là thời gian nạp tụ, thì tương tự ta có đầu vào của 1HEF 4051 B có A0 =H ; A1,A2,E =L , theo bảng chân lý thì Y1nối với Z tương ứng với việc đo, đọc và hiển thị kênh 2 . Quá trình diễn ra tương tự như vậy cho tới hết chu kỳ 5 để hiển thị kênh 5 .Khi bắt đầu có tín hiệu ở chu kỳ 6 thì cho O5 ở HEF 4017 ở mức cao theo cách nối ở sơ đồ tín hiệu được đưa về chân (15) MR dẫn tới MR=H theo bảng chân lý thì O0=H ; O1-O9 =L hay nói cách khác là MR có tác dụng reset lại các chân và quá trình được lặp lại từ Sensor 1 .Quá trình reset này diễn ra rất nhanh (thời gian này không đáng kể gì so với 10 giây ). 52
  9. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ở bộ KĐ so sánh A4 có tác dụng so sánh tín hiệu đo được đưa tới từ Ucầu so với tín hiệu đặt. Khi Uc< Uđ thì đầu ra ở mức cao dẫn tới hệ thống đèn hay chuông không hoạt động và quá trình đo được thực hiện bình thường, khi Uc >Uđ thì đầu ra ở mức thấp lúc này hệ thống cảnh báo sẽ làm việc và báo hiệu nhiệt độ đo vượt quá mức đặt . 53
  10. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.2.3 Tính chọn nguồn 3.2.3.1 Nguyên lý làm việc của vi mạch ổn áp điện một chiều T’1 Uvào Đ1 R9 R5 R8 T1 R6 T2 T4 R4 R3 T3 R2 Đ2 R7 R1 Uổn Trên hình (3-2) là sơ đồ cấu trúc của vi mạch ổn áp ra là dương nguồn, được chế tạo công nghiệp(ví dụ như seri 78xx, 79xx)với các giá trị điện áp chuẩn từ 5V ÷24V. Trong loại IC ổn áp này chỉ có 3 chân đó là chân dương, chân âm, và chân nối đất. Dương điện áp ra , điện áp sụt trên IC tối đa là 3/2V Giả sử điện áp vào tăng lên một lượng nào đó, dẫn tới cực gốc T3 có điện thế so với đất giảm xuống(điều này do tinh chất của diod D2) T2 thông, điện áp phản hồi âm R7 giảm xuống, điện thế giữa cực phát ra và cực góp T4 mở thông hơn làm điện thế tại cực gốc của T1 bớt thông làm điện áp ra là Uổn= const. Trường hợp điện áp đầu vào giảm xuống, hiện tượng xảy ra ngược lại dẫn tới T1 mở thông hơn làm Uổn= const. Bây giờ ta xét trường hợp đột biến phụ tải, giả sử tải tăng lên làm điện thế của cực gốc T2 và T4 bớt thông làm điện thế của cực gốc T1 tăng lên làm Uổn= const. Cấu trúc và nguyên lý làm việc của IC ổn áp có đầu ra là âm nguồn cũng tương tự, nó đều xây dựng trên cơ sở mạch Tranzito và các linh kiện tạo mức điện áp chuẩn. 54
  11. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Qua sự trình bày nguyên lý làm việc của vi mạch ổn áp điện một chiều ta thấy rằng T1’ và T1 ở hình (3-2) đóng vai trò như một điện trở động mắc nối tiếp với phụ tải, thay đổi trị số nhờ việc mở nhiều hay ít của T1’ và T1 theo sự biến động của điện áp vào và cũng như sự biến động của phụ tải đầu ra. 3.2.3.2 Tính chọn vi mạch ổn áp a.Tính chọn vi mạch ổn áp cho nguồn E1 Nguồn E1 ta sử dụng cặp IC ổn áp 7812 và 7912 có dòng định mức là 1A, nhiệt độ cho phép lớn nhất là 750C. Qua tính toán ở phần trên ta thấy dòng qua 7812 và 7912 là như nhau nên việc tính chọn 7812 phù hợp thì 7912 cũng phù hợp. Dòng qua IC 7812 lớn nhất là : Itổng = ICB + Ikđ + Ixđk + 5Iled + Iss + 2IIC4051B+IIC4017+IIC7107 = 0,00177+0,141+0,0035 + 5.0,015 + 0,141+2IIC4051B+ IIC4017+ IIC7107 = 0,32 + 2IIC4051B+IIC4017+IIC7107 Do dòng của các IC không lớn nên ta chọn Itổng= Id =0,4(A) Ta chọn Uvào là điện áp sau chỉnh lưu và lọc lấy: Uvào= 15(V) Ta có: Uổn áp= 12(V) Vậy điện áp sụt trên 7812 là: ΔU = Uvào- Uổn áp= 15 − 12 = 3(V) Công suất tiêu tán trên 7812 là : P7812 = 3.0,4 = 1,2(W) Diện tích tản nhiệt của 7812 : 1200.P7812 S= Tcp − t Với Tcp= 750C (nhiệt độ cho phép) t nhiệt độ môi trường t = 250C 1200.1,2 = 28,8 cm2 ⇒ lấy tròn 30 cm2 S= 75 − 25 S = 30cm2 Vậy ta cũng coi 7912 như 7812 với: P = 1,2W b.Tính chọn vi mạch ổn áp cho nguồn E2: Sử dụng cặp IC 7805 và 7905 có trị số dòng điện đi qua định mức là 1A và Tcp= 750C 55
  12. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Qua tính toán ở phần trên ta thấy dòng qua 7805 và 7905 là như nhau nên việc tính chọn 7805 phù hợp thì 7905 cũng phù hợp. - Dòng qua 7805 và 7905 là I7805 = I7905 = Id − Ikd − Iss = 0,4 − 0,141 − 0,141 = 0,11 (A) - Điện áp sụt trên 7805 hoặc 7905 là : ΔU = 12 − 5 = 7(V) - Công suất tiêu tán trên 7805 hoặc 7905 là: P7805 = P7905 = ΔU.I7805 = 7.0,11 = 0,77 (W) - Diện tích tản nhiệt cho 7805 hoặc 7905 là : 1200.P 7805 1200.0,77 = 33,6(cm2) S= = Tcp − t 75 25 Lấy tròn S = 35(cm2) 3.2.3.3 Tính toán chỉnh lưu Diod: Điện áp của chỉnh lưu cầu : Ud = Ud1+ 2ΔUD 15 − ( −15) Ud1= = 25(V) (Điện áp Ud1 thông thường tăng lên 1,1 1,2 ÷ 1,3 lần) ΔUD là điện áp sụt trên diod silic = 0,6(V) vậy Ud = 25 + 2.0,6 = 26,2(V) Ud 26,2 U2 = = = 29(V) 0,9 Ku Ulv = knv.U2 = 2 .29 = 41(V) Unv = kdu.Ulv (với kdu > 1,6) ⇒ Ulv = 1,8.41 = 74(V) (Đây là điện áp ngắn mạch của Diod) Dòng Ihd = khd.Id = 0,71.0,4 = 0,284(A) = Ilv Idmv : dòng định mức Diod khi có đủ cánh tản nhiệt và diện tích tản nhiệt (Idm > 2,5Ilv). Ta chọn Idmv = 3.0,284 = 0,852(A) Chọn Diod silic loại BYP 401 – 100 Idmv = 1(A) PD = ΔUD.Ilv.2 = 0,6.0,284.2 = 0,3408(W) Iipk = 30(A) 56
  13. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Unv = 100(V) Chọn tụ lọc của nguồn tạo ra ±E1 là tụ hoá 470μF, 25(V). - Chọn tụ lọc của nguồn tạo ra ±E2 là tụ hoá 1000μ, 25(V). - 3.2.4 Tính toán biến áp nguồn: PSS= 3,4 W Pkđ= 3,4 W 5.Pled = 5.0,036 = 0,18 W P555 = 0,0175 W Pcầu = 0,009 W 2P7812 = 2.0,77 = 1,54 W 2P7805 = 2.1,442 = 2,884 W PD = 0,3408 W PIC = 0,7293 W Ptổng = 13,36 W - Công suất biểu kiến của máy biến áp là: Ptæng S= Cosϕ ở đây hệ số cosϕ không lớn nên ta lấy cosϕ = 0,7 13,36 S= = 20 (VA) 0,7 20 S - Dòng điện thứ cấp I2 = = = 0,68 (A) 29 U2 0,68.29 I 2.U 2 - Dòng điện thứ cấp I1 = = = 0,089 (A) 220 U1 - Ta dùng MBA một pha, ba trụ có tần số f = 50 Hz Diện tích trụ sơ bộ: S QFe = kΘ. (kΘ hệ số làm mát lấy kΘ = 6) mf 20 = 2,14 (cm2) = 6. 3.50 Với QFe nhỏ ta chọn trụ hình chữ nhật với QFe = a.b Theo kinh nghiệm ta có : b/a = (1 ÷ 1,5) 57
  14. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP h/a = 3 Là tốt Vậy ta có a.b =2,14 nên ⇒ a = 1,4 cm b/a = 1,2 b = 1,7 cm QFe thực tế = 1,4 × 1,7 = 2,4 cm2 - Chiều cao cửa sổ mạch từ : h = 1,4.3 = 4,2 (cm) Chọn loại thép ∃330, lá thép dày 0,5mm. - - Chọn sơ bộ mật độ từ cảm trống trụ Bt = 1(T). • Tính toán sơ bộ dây ở cuộn sơ cấp máy biến áp: 220 U1 W1 = = = 4129,12 vòng 4,44.50.2,4.10 _ 4.1 4,44.f .QFe.Bt Lấy W1 = 4129 vòng. • Số vòng dây thứ cấp: 29 U2 W2 = W1 = 4129 = 544,2 (vòng) U1 220 Lấy W2 = 544 vòng. • Chọn mật độ dòng điện (J = 2 ÷ 2,75 (A/mm2) • Chọn sơ bộ J1 = J2 = 2 (A/mm2) • Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp: I1 0,089 = 0,0445 (mm2). s1 = = 2 J1 Chọn dây dẫn tròn, cách điện cấp B có các thông số sau: • Đường kính thực của lõi đồng: d1 = 0,22mm • Tiết diện tính toán lõi đồng: s1’ = 0,046mm2 • Trọng lượng riêng của 1 mét: mCu1 = 0,308(g/m) • Điện trở 1 mét : R/m1 = 0,52 (Ω/m). • Đường kính ngoài kể cả cách điện: dn1 = 0,24 (mm) Tính lại: 0,089 I1 = 1,93 (A/mm2). J1 = = 0,046 s' 1 58
  15. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp: I 2 0,68 = 0,34 (mm2) s2 = = 2 J2 - Ta chọn dây dẫn tròn, cách điện cấp B có các thông số sau: d2 = 0,67(mm) s2’ = 0,353(mm2) mCu2= 2,5 (g/m) R/m2 = 0,07 (Ω/m) dn2 = 0,73(mm) - Tính lại : 0,68 I2 = 1,92 (A/mm2) J2 = = 0,353 s' 2 • Kết cấu dây quấn sơ cấp + Thực hiện dây quấn kiểu đồng tâm bố trí theo chiều dọc trục. + Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp. h − hg W11 = kC (lấy hg = 1mm; kC là hệ số ép chặt= 0,95) dn1 4,2 2 .1 W11 = 0,95 = 100 (vòng) - _1 0,22.10 _ 1 0,22.10 - Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp: 4129 W1 ≈ 41 lớp n11 = = 100 W11 - Cách điện giữa trụ và sơ cấp: hγ = a01 = 1(mm) - Chiều cao dây quấn sơ cấp thực tế là: h1 = 4,2 − 0,2 = 4 (cm) - Ta thiết kế cách điện dây quấn sơ cấp với trụ và khoảng cách cách điện với gông hơi. b Hh c a c 59
  16. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP o Cách điện giữa các lớp dây sơ cấp: cđ1 = 0,1(mm) o Bề dày cuộn sơ cấp: Bd1 = (cđ1 + dn1).n11 + a01 = (0,1 + 0,24).41 + 1 = 14,94 (mm) ≈1,5 (cm) o Chiều dài dây quấn cuộn trong cùng (l’1) l’1 = (a + 0,2 + b).2 = (1,4 + 0,2 + 1,7).2 = 4 (cm) o Chiều dài dây sơ cấp quấn ở lớp ngoài cùng là (l’’1) l’’1 = l’1 + 2.Bd1 = 4 + 2.1,5 = 7 (cm) o Chiều dài dây sơ cấp trung bình khi quấn l'1 + l' '1 l’’’1 = = 5,5 (cm) 2 o Chiều dài dây đồng quấn cho toàn bộ sơ cấp: l1 = W1.l’’’1 = 4129.5,5 = 22709,5(mm)=22,71 (m) o Cách điện giữa sơ cấp và thứ cấp a02 = 0,5(mm) • Kết cấu dây quấn thứ cấp Chiều cao h1 = h2 = 4 (cm) Số vòng dây trên một lớp: 4 h2 W12 = .kC = .0,95 = 52 (vòng) 0,73.10 _1 dn 2 o Tính sơ bộ số lớp ở cuộn thứ cấp: 544 W2 n2 = = = 10,46 lớp 52 W12 lấy n2 = 11 lớp 60
  17. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP o Cách điện giữa các lớp là : cđ2 = 0,1(mm) o Bề dày cuộn thứ cấp: Bd2 = (cđ2 + dn2).n2 = (0,1 + 0,73).11 = 9,13 (mm) o Chiều dài dây thứ cấp cuộn trong cùng là l’2 = l’’1 + 2a02 = 7+ 2.0,5.10-1 = 7 (cm) o Chiều dài dây thứ cấp cuộn ngoài cùng là l’’2 = l’2 + 2Bd2 = 7+ 2.0,913 = 8,826 (cm) o Chiều dài dây thứ cấp trung bình: l'2 + l' '2 7 + 8,826 l’’’2 = = = 8 (cm) 2 2 o Chiều dài dây quấn thứ cấp là: l2 = W2.l’’’2 = 544.8 = 4352 (cm) = 43,52 (m) • Kích thước mạch từ máy biến áp Khoảng cách điện giữa thứ cấp với trụ không đặt dây: a03 = 5mm Chiều rộng cửa sổ : C = a03 + Bd1 + a02 + Bd2 = 0,5.10-1 + 1,5 + 0,5.10-1 + 0.913 = 2,51(cm) Chiều dài mạch từ: L = 2C + 3a = 2.2,51 + 3.1,4 = 8,22 (cm) Chiều cao mạch từ: H = h + 2a = 4,2 + 2.1,5 = 7,2 (cm) • Tính khối lượng của sắt và đồng - Thể tích của trụ: VT = 2.QFe.h = 2.2,24.4,2 = 18,8 (cm3)= 0,1880(dm3) - Thể tích của gông: Vγ = a.b.L = 2,4.8,22 = 19,72 (cm3) = 0,0197 (dm3) - Khối lượng gông: Mg =Vg.mFe =0,0197.7,75=0,155 (kg) - Khối lượng của trụ: MT = VT.mFe = 0,188.7,85 = 1,475 (kg) - Khối lượng của Fe: 61
  18. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MFe = MT + Mγ = 0,155 + 1,475 = 1,63 (kg) - Thể tích đồng : Vcu =S1.L1+S2.L2 = 0,046.10-4.22,71. +0,353.10-4.43,52 =16,4.10-6 (m3)=0,164 (dm3) - Khối lượng của đồng: MCu = Vcu.mcu = 0,164.8,9 = 1,44 (kg) • Tính các thông số của máy biến áp: - Điện trở cuộn sơ cấp MBA: l1 22,71 R 1 = ρ. = 10,5 (Ω) = 0,02133. 0,046 S1 Trong đó ρ75 = 0,02133 (Ω) - Điện trở cuộn thứ cấp MBA 43,52 l2 R2= ρ. = 2,62 (Ω) = 0,02133. 0,353 S2 2 544 2 ⎡ W2 ⎤ RBA = R2 + R1 ⎢ ⎥ = 2,62+ 10,5 ( 4129 ) ⎣ W1 ⎦ =2,8 (Ω) - Sụt áp trên điện trở MBA: ΔUr = RBA.Id = 2,8.0,4 = 1,12 (V) - Điện kháng qui đổi về thứ cấp: Bd 1 + a 02 + Bd 2 B d 1 . + Bd 2 XBA= 8.π2.(W2)2. ( ).ω.10-7 ) (cd1 + h 3 = 3,6 (Ω) - Sụt áp trên điện kháng MBA: X BA .I d 3,6.0,4 ΔUx = = = 0, 45 (V) π π - Sụt áp trên MBA: 62
  19. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ΔUBA = 2 2 ΔU x + ΔU r = 0,45 2 + 1,12 2 = 1,2 (V) - Hiệu suất của MBA là: 29.0,4 U d .I d η= .100% ≈ 60% .100% = 20 S KẾT LUẬN Trên đây là toàn bộ các phần thiết kế, tính toán cho “HỆ THỐNG ĐO NHIỆT ĐỘ HIỂN THỊ SỐ 5 KÊNH’’ với kiến thức còn giới hạn và tìm hiểu chưa rộng về lĩnh vực chuyên ngành nên đồ án chưa được tối ưu và còn có nhiều nhầm lẫn, thiếu sót. Kính mong các thầy cô chỉ bảo và xây dựng kiến thức thêm để em hoàn thành khoá học một cách tốt nhất. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô. 63
  20. TRƯỜNG ĐHKB HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 64
514913

Tài liệu liên quan


Xem thêm