Xem mẫu
Báo cáo môn học đồ án 2
Đề tài:
Thiết kế nguồn mạ một chiều không đảo
chiều dòng mạ
Thông số đề tài:
Điện áp ra (V)
20-48
Dòng điện max (A)
[Type text]
:
:
600
Page 1
1 Phụ lục
1
Chương I: Công nghệ mạ điện và các yêu cầu công nghệ .................................................................... 3
1.1
Tìm hiểu chung về công nghệ mạ ................................................................................................. 3
1.1.1
1.2
2
Các thành phần chính trong mạ điện phân ............................................................................ 4
Yêu cầu kỹ thuật ........................................................................................................................... 5
Chương II: Phương án tổng thể............................................................................................................. 7
2.1
Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch thiết kế ...................................................................................... 7
2.2
Chọn sơ bộ phương án .................................................................................................................. 8
2.2.1
2.2.2
Phân tích lựa chọn mạch van ................................................................................................ 9
2.2.3
3
Đề xuất sơ đồ đấu van ........................................................................................................... 8
Mạch điều khiển .................................................................................................................... 9
Chương III: Tính toán cho mạch lực và mạch phát xung ................................................................... 11
3.1
Tính thông số cho mạch lực ........................................................................................................ 11
3.1.1
Chọn van thyristor............................................................................................................... 12
3.1.2
Các tham số máy biến áp lực .............................................................................................. 12
3.1.3
Chọn mạch bảo vệ ............................................................................................................... 13
3.2
Mạch phát xung........................................................................................................................... 14
3.2.1
Khâu tạo xung đơn .............................................................................................................. 15
3.2.2
Khâu tạo điện áp tựa ........................................................................................................... 16
3.2.3
Các phần tử khác ................................................................................................................. 18
3.3
4
Tính khâu khuyếch đại xung dung biến áp ................................................................................. 19
Chương IV: KẾT LUẬN .................................................................................................................... 20
[Type text]
Page 2
Chương I: Cong nghệ mạ điện vạ cạc yệu
cạu cong nghệ
1.1 Tìm hiểu chung về công nghệ mạ
Bằng sự phát triển về công nghệ, công nghệ mạ đang được ứng dụng vào
nhiều lĩnh vực từ công nghiệp, điện tử đến sản xuất trang sức. Về nguyên tắc, vật
liệu nền có thể là kim loại, hợp kim, đôi khi là còn có thể là chất liệu gốm, sứ hay
composit. Lớp mạ cũng đa dạng, ngoài kim loại hoặc hợp kim, còn có thể là
composit của kim loại- chất dẻo, hay kim loại- gốm….Tuy nhiên, việc lựa chọn
chất liệu mạ, chất lượng sản phẩm sau khi mạ được căn cứ vào yêu cẩu giá thành
của sản phẩm hoàn thiện.
Ngày này, mô hình tổng quát về quá trình mạ điện được xây dựng theo sơ đồ
hình 1.1.
Hình I.1: Sơ đồ nguyên lý quá trình mạ điện phân
[Type text]
Page 3
1.1.1 Các thành phần chính trong mạ điện phân
Mạ điện phân gồm các thành phần chính dưới đây:
Bộ nguồn điện một chiều:
Nguồn điện được sửa dụng cho quá trình mạ điện là nguồn một chiều DC.
Các bộ nguồn một chiều có thể cung cấp cho quá trình có thể là ắc-quy, pin,
máy phát điện một chiều và các đầu ra các bộ biến đổi thành nguồn một chiều.
Hiện nay, các bộ biến đổi được sử dụng rộng rãi bởi những ưu điểm vượt trội về
tính gọn nhẹ, tiện lợi, tự động hóa và dễ dàng điều khiển cùng độ ổn định cao.
Điện áp đầu ra của bộ biến đổi thấp: 3V, 6V, 12V, 24V,… tùy yêu cầu sử dụng.
Anot:
Là điện cực được nối với cực dương của nguồn điện môt chiều. Trong quá
trình điện phân, anot tan dần vào trong dung dịch điện phân theo phản ứng oxi hóa
ở bề mặt tiếp xúc của điện cực: M – n*e = Mn+
Các cation kim loại hòa vào dung dịch điện phân và đi đến phía bên catot(
chi tiết cần mạ) và cũng bằng phản ứng hóa học, các ion kim loại được mạ vào chi
tiết.
Catot (Chi tiết cần mạ):
Là điện cực được nối với cực âm của nguồn điện một chiều. Tại bề mặt của
catot, diễn ra quá trình khử được thể hiện qua phương trình hóa học:
Mn+ + n*e = M
Khi đó, các nguyên tử kim loại sẽ bám chặt vào bề mặt chi tiết cần mạ.
[Type text]
Page 4
1.2 Yêu cầu kỹ thuật
Để đảm bảo chất lượng tốt nhất của lớp mạ, các chi tiết khi cần mạ trước hết
phải đạt một số yêu cầu:
Độ sạch của bề mặt chi tiết cần mạ càng cao thì chất lượng lớp mạ sẽ càng
bám và đều
Độ nhẵn của bề mặt chi tiết ảnh hưởng đến sự phân bố lớp mạ, có thể khiến
lớp mạ không được đều và giảm tính thẩm mĩ, giá thành sản phẩm.
Như vậy, catot cần được gia công nhẵn bóng, laoị bỏ lớp gỉ, bụi bẩn,… trước
khi đưa vào mạ để sản phẩm có chất lượng tốt nhất.
Ngoài ra, catot khi được đưa vào bình điện phân phải được nhúng ngập
nhưng không được chạm đáy bể.
Tại các điểm tiếp xúc giữa các điện cực với nguồn một chiều cần được đảm
bảo tiếp xúc tốt, không gây hiện tượng phóng điện trong quá trình điện phân.
Dung dịch điện phân:
Dung dịch mạ giữ vai trò trong việc quyết định về chất lượng, tốc độ mạ, độ
dày và vật liệu chi tiết cần mạ. Dung dịch mạ thường là hỗn hợp các ion kim loại,
chất điện ly và các chất phụ gia nhằm đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu mong muốn.
Một số chất phụ gia thường được sử dụng:
Chất dẫn điện: Đóng vai trò tăng khả năng dẫn điện cho dung dịch.
Chất bóng: Giúp chi tiết sau mạ có độ bóng mịn, tang tính thẩm mỹ.
Chất san bằng: Các chất này cho lớp mạ nhẵn phẳng.
Chất thấm ướt: Trên catot thường có phản ứng phụ sinh ra các bọt khí
hidro, chất này sẽ giúp các bọt khí nhanh chóng thoát khỏi điện cực,
thúc đẩy quá trình điện phân.
[Type text]
Page 5
nguon tai.lieu . vn
Đề tài:
Thiết kế nguồn mạ một chiều không đảo
chiều dòng mạ
Thông số đề tài:
Điện áp ra (V)
20-48
Dòng điện max (A)
[Type text]
:
:
600
Page 1
1 Phụ lục
1
Chương I: Công nghệ mạ điện và các yêu cầu công nghệ .................................................................... 3
1.1
Tìm hiểu chung về công nghệ mạ ................................................................................................. 3
1.1.1
1.2
2
Các thành phần chính trong mạ điện phân ............................................................................ 4
Yêu cầu kỹ thuật ........................................................................................................................... 5
Chương II: Phương án tổng thể............................................................................................................. 7
2.1
Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch thiết kế ...................................................................................... 7
2.2
Chọn sơ bộ phương án .................................................................................................................. 8
2.2.1
2.2.2
Phân tích lựa chọn mạch van ................................................................................................ 9
2.2.3
3
Đề xuất sơ đồ đấu van ........................................................................................................... 8
Mạch điều khiển .................................................................................................................... 9
Chương III: Tính toán cho mạch lực và mạch phát xung ................................................................... 11
3.1
Tính thông số cho mạch lực ........................................................................................................ 11
3.1.1
Chọn van thyristor............................................................................................................... 12
3.1.2
Các tham số máy biến áp lực .............................................................................................. 12
3.1.3
Chọn mạch bảo vệ ............................................................................................................... 13
3.2
Mạch phát xung........................................................................................................................... 14
3.2.1
Khâu tạo xung đơn .............................................................................................................. 15
3.2.2
Khâu tạo điện áp tựa ........................................................................................................... 16
3.2.3
Các phần tử khác ................................................................................................................. 18
3.3
4
Tính khâu khuyếch đại xung dung biến áp ................................................................................. 19
Chương IV: KẾT LUẬN .................................................................................................................... 20
[Type text]
Page 2
Chương I: Cong nghệ mạ điện vạ cạc yệu
cạu cong nghệ
1.1 Tìm hiểu chung về công nghệ mạ
Bằng sự phát triển về công nghệ, công nghệ mạ đang được ứng dụng vào
nhiều lĩnh vực từ công nghiệp, điện tử đến sản xuất trang sức. Về nguyên tắc, vật
liệu nền có thể là kim loại, hợp kim, đôi khi là còn có thể là chất liệu gốm, sứ hay
composit. Lớp mạ cũng đa dạng, ngoài kim loại hoặc hợp kim, còn có thể là
composit của kim loại- chất dẻo, hay kim loại- gốm….Tuy nhiên, việc lựa chọn
chất liệu mạ, chất lượng sản phẩm sau khi mạ được căn cứ vào yêu cẩu giá thành
của sản phẩm hoàn thiện.
Ngày này, mô hình tổng quát về quá trình mạ điện được xây dựng theo sơ đồ
hình 1.1.
Hình I.1: Sơ đồ nguyên lý quá trình mạ điện phân
[Type text]
Page 3
1.1.1 Các thành phần chính trong mạ điện phân
Mạ điện phân gồm các thành phần chính dưới đây:
Bộ nguồn điện một chiều:
Nguồn điện được sửa dụng cho quá trình mạ điện là nguồn một chiều DC.
Các bộ nguồn một chiều có thể cung cấp cho quá trình có thể là ắc-quy, pin,
máy phát điện một chiều và các đầu ra các bộ biến đổi thành nguồn một chiều.
Hiện nay, các bộ biến đổi được sử dụng rộng rãi bởi những ưu điểm vượt trội về
tính gọn nhẹ, tiện lợi, tự động hóa và dễ dàng điều khiển cùng độ ổn định cao.
Điện áp đầu ra của bộ biến đổi thấp: 3V, 6V, 12V, 24V,… tùy yêu cầu sử dụng.
Anot:
Là điện cực được nối với cực dương của nguồn điện môt chiều. Trong quá
trình điện phân, anot tan dần vào trong dung dịch điện phân theo phản ứng oxi hóa
ở bề mặt tiếp xúc của điện cực: M – n*e = Mn+
Các cation kim loại hòa vào dung dịch điện phân và đi đến phía bên catot(
chi tiết cần mạ) và cũng bằng phản ứng hóa học, các ion kim loại được mạ vào chi
tiết.
Catot (Chi tiết cần mạ):
Là điện cực được nối với cực âm của nguồn điện một chiều. Tại bề mặt của
catot, diễn ra quá trình khử được thể hiện qua phương trình hóa học:
Mn+ + n*e = M
Khi đó, các nguyên tử kim loại sẽ bám chặt vào bề mặt chi tiết cần mạ.
[Type text]
Page 4
1.2 Yêu cầu kỹ thuật
Để đảm bảo chất lượng tốt nhất của lớp mạ, các chi tiết khi cần mạ trước hết
phải đạt một số yêu cầu:
Độ sạch của bề mặt chi tiết cần mạ càng cao thì chất lượng lớp mạ sẽ càng
bám và đều
Độ nhẵn của bề mặt chi tiết ảnh hưởng đến sự phân bố lớp mạ, có thể khiến
lớp mạ không được đều và giảm tính thẩm mĩ, giá thành sản phẩm.
Như vậy, catot cần được gia công nhẵn bóng, laoị bỏ lớp gỉ, bụi bẩn,… trước
khi đưa vào mạ để sản phẩm có chất lượng tốt nhất.
Ngoài ra, catot khi được đưa vào bình điện phân phải được nhúng ngập
nhưng không được chạm đáy bể.
Tại các điểm tiếp xúc giữa các điện cực với nguồn một chiều cần được đảm
bảo tiếp xúc tốt, không gây hiện tượng phóng điện trong quá trình điện phân.
Dung dịch điện phân:
Dung dịch mạ giữ vai trò trong việc quyết định về chất lượng, tốc độ mạ, độ
dày và vật liệu chi tiết cần mạ. Dung dịch mạ thường là hỗn hợp các ion kim loại,
chất điện ly và các chất phụ gia nhằm đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu mong muốn.
Một số chất phụ gia thường được sử dụng:
Chất dẫn điện: Đóng vai trò tăng khả năng dẫn điện cho dung dịch.
Chất bóng: Giúp chi tiết sau mạ có độ bóng mịn, tang tính thẩm mỹ.
Chất san bằng: Các chất này cho lớp mạ nhẵn phẳng.
Chất thấm ướt: Trên catot thường có phản ứng phụ sinh ra các bọt khí
hidro, chất này sẽ giúp các bọt khí nhanh chóng thoát khỏi điện cực,
thúc đẩy quá trình điện phân.
[Type text]
Page 5