Đang tải... (xem toàn văn)
Sau gần 5 năm học tập tại trường đại học bách khoa hà nội, được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo cũng như sụ quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong bộ môn Điều Khiển Tự Động. Chúng em đó tớch luỹ được những kiến thức cơ bản của ngành Điều Khiển Tự Động. Để giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức chuyên ngành một cách có hệ thống và vước đầu làm quen với công việc thực tế của người kỹ sư, sinh viên dược giao đũ ỏn tốt nghiệp với mục đích tập phân tích, tổng hợp và xây dựng một hệ thống điều khiển tự động trong thực tế.Đề tài chúng em được giao là:Xây dựng hệ thống điều chỉnh tự động nhiệt độ lò điện trở.Sau gần bốn tháng làm việc nghiêm túc với sự nỗ lực của bản thân dưới sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn Điều Khiển Tự Động trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Hoà, người đã hướng dẫn trực tiếp chúng em hoàn thành bản đồ án nàyVới lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, một lần nữa chúng em xin cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn Điều Khiển Tự Động trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Hoà, người đã hướng dẫn chỉ bảo rất tận tình để chúng em hoàn thành bản đồ án này.
Đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Nhóm sinh viên thực hiện: Khoa : Điện Đỗ Hồng Quang Ngành : Điều khiển tự động Nguyễn Văn Phong Lớp : ĐKTĐ Khoá : 46 1.Đề tài thiết kế: Xây dựng hệ thống điều khiển nhiệt độ lò điện trở 2. Các số liệu ban đầu: Kết quả thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………. 3. Nội dung phần thuyết minh và tính toán - Xây dựng hệ thống điều chỉnh nhiệt độ lò điện trở và khảo sát quá trình nhiệt luyện. - Thiết kế phần cứng. - Xác định đặc tính động học của đối tượng. -Tổng hợp hệ thống kinh điển. - Khảo sát quá trình nhiệt luyện của vật. - Phần mền chương trình điều khiển 4. Các bản vẽ đồ thị (ghi rõ các loại bản vẽ và kích thước bản vẽ) ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 1 Đồ án tốt nghiệp 5. Cán bộ hướng dẫn Phần Họ tên cán bộ ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: ……………………………………………… 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế: ……………………………………… Ngày tháng năm 2006 Chủ nhiệm bộ môn (Ký, ghi rõ họ tên) Cán bộ hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) Sinh viên đã hoàn thành (và nộp toàn bộ bản thiết kế cho bộ môn) Ngày 5 tháng 6 năm 2006 (ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 2 Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu. Sau gần 5 năm học tập tại trường đại học bách khoa hà nội, được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo cũng như sụ quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong bộ môn Điều Khiển Tự Động. Chúng em đó tớch luỹ được những kiến thức cơ bản của ngành Điều Khiển Tự Động. Để giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức chuyên ngành một cách có hệ thống và vước đầu làm quen với công việc thực tế của người kỹ sư, sinh viên dược giao đũ ỏn tốt nghiệp với mục đích tập phân tích, tổng hợp và xây dựng một hệ thống điều khiển tự động trong thực tế. Đề tài chúng em được giao là: Xây dựng hệ thống điều chỉnh tự động nhiệt độ lò điện trở. Sau gần bốn tháng làm việc nghiêm túc với sự nỗ lực của bản thân dưới sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn Điều Khiển Tự Động trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Hoà, người đã hướng dẫn trực tiếp chúng em hoàn thành bản đồ án này Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, một lần nữa chúng em xin cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn Điều Khiển Tự Động trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Hoà, người đã hướng dẫn chỉ bảo rất tận tình để chúng em hoàn thành bản đồ án này. Hà Nội, ngày 2/6/2006 Nhóm sinh viên Nguyễn Văn Phong. Đỗ Hồng Quang Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 3 Đồ án tốt nghiệp PHẦN MỞ ĐẦU Trong thời đại ngày nay với sự phát triển như vũ bão về khoa học kỹ thuật, bộ mặt thế giới đã có những thay đổi vô cùng to lớn. Có thể nói khoa học kỹ thuật hiện đại đã, đang và gõy ảnh hưởng mạnh mẽ đến toàn nhõn loại. Mọi nơi mọi lúc trong cuộc sống, con người đều trực tiếp hoặc gián tiếp có sự ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật mới. Cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật vào trong lĩnh vực tự động hoá đã mang lại những chuyển biến rừ rệt, góp phần thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của nhiều lĩnh vực công nghệ, đáp ứng các chỉ tiêu về chất lượng và giá thành sản phẩm nhằm nõng cao chất lượng cuộc sống. Trong đời sống và sản xuất, yêu cầu về sử dụng nhiệt năng rất lớn. Trong các ngành công nghiệp khác nhau, nhiệt năng dùng để nung sấy, nhiệt luyện, nấu chảy các chất là một điều không thể thiếu. Nguồn nhiệt năng này được dùng từ điện năng quan các lò điện rất phổ biến và thuận tiện. Từ điện năng, có thể thu được nhiệt năng bằng nhiều cách: nhờ hiệu ứng Joule( lò điện trở), nhờ phóng điện hồ quang( lò hồ quang), nhờ tác dụng nhiệt của dòng xoáy Foucault thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ ( lò cảm ứng) v…v… Trong thực tế các xí nghiệp công nghiệp nước ta thì mô hình lò điện trở là phổ biến hơn cả vì một số ưu điểm như: có kết cấu khá đơn giản, có dải công suất rộng( từ vài KW đến hàng trăng KW), dễ lắp đặt, sửa chữa, thay thế cũng như bảo hành. Trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp, chỉ giới hạn ở việc xõy dựng hệ thống cụ thể là hệ thống điều chỉnh tự động nhiệt độ lò điện trở dùng để khảo sát quá trình nhiệt luyện. Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, đồ án này đề cập đến những vấn đề sau: Chương 1 Tổng quan về đối tượng điều khiển. Chương 2 Thiết kế phần cứng. Chương 3 Nhận dạng đối tượng điều khiển Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 4 Đồ án tốt nghiệp Chương 4 Các phương pháp thiết kế bộ PID kinh điển. Chương 5 Tổng hợp hệ thống. Chương 6 Giao diện điều khiển và giám sát hệ thống. Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn nên có nhiều thiếu sót, rất mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo cũng như bạn bè đề bản đồ án này được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chõn thành cảm ơn những ý kiến đóng góp quý bỏu đó. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN. Mục đích của bản thiết kế tốt nghiệp là xõy dựng một hệ thống điều khiển nhiệt độ là điện trở và lấy quá trình nhiệt luyện làm thí nghiệm để khảo sát. Nhiệt luyện là tập hợp các nguyên công nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội với các tốc độ khác nhau đẻ làm biến đổi tổ chức của kim loại và hợp kim do đó làm biến đổi tớnh chất của chúng theo ý muốn. Nhiệt luyện là phương pháp gia công có những đặc điểm riêng. Sau đõy là những phõn biệt nguyên công này với các nguyên công khác. • Khác với đúc, hàn là nó không nung núng đến trạng thái lỏng, luôn luôn chỉ ở trạng thái rắn( tức là nhiệt độ nưng nóng phải thấp hơn nhiệt độ đông đặc). • Khác với cắt gọt, biến dạng dẻo( rốn, dập) khi nhiệt luyện hình dạng và kích thước các sản phẩm không thay đổi hay thay đổi không đáng kể. • Kết quả của nhiệt luyện được đánh giá bằng biến đổi của tổ chức tế vi và cơ tớnh không thể kiểm tra bằng vẻ ngoài. Sơ đồ của quá trình nhiệt luyện đơn giản nhất: Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 5 Đồ án tốt nghiệp Đối với quá trình nhiệt luyện, ít nhất cũng được đặc trưng bằng ba thông số quan trọng nhất: Nhiệt độ nung nóng T 0 n : nhiệt độ cao nhất mà quá trình phải đạt đến. Thời gian giữ nhiệt gn τ : thời gian ngưng ở nhiệt độ nung nóng. Tốc độ nguội V nguội : sau khi giữ nhiệt. Ba thông số này đặc trưng cho ba giai đoạn nối tiếp của quá trình nhiệt luyện: nung nóng, giữ nhiệt, làm nguội. Đối với kết quả nhiệt luyện được đánh giá bằng các chỉ tiêu sau: • Tổ chức tế vi: Bao gồm các tạo pha, kích thước hạt, chiều sõu lớp hoá bền. Có thể nói đõy là chỉ tiêu gốc, cơ bản nhất song để thực hiện khá mất thời gian nên thường chỉ để kiểm tra trong từng mẻ khi sản xuất đã ổn định. • Độ cứng: Là chỉ tiêu cơ tớnh đẻ xác định và cũng có liên quán đến các chỉ tiêu khác như độ bền, độ dẻo, độ dai. Vì vậy bất cứ chi tiết, dụng cụ nào qua nhiệt luyện cũng được quy định giá trị độ cứng( tuỳ từng trường hợp, phải lớn hơn hay nhỏ hơn giá trị quy định) và thông thường được kiểm tra theo tỉ lệ( trong một số trường hợp có thể phải kiểm tra 100%). • Độ cong vênh, biến dạng: Nói chung độ biến dang khi nhiệt luyện trong nhiều trường hợp là nhỏ hoặc không đáng kể, song một số trường hợp quan trọng yêu cầu này rất khắt khe, nếu vượt quá phạm vi cho phép cũng không thể dùng được. Nhiệt luyện thường gặp nhất chỉ dùng cách thay đổi nhiệt độ( không biến đổi thành phần và biến dạng dẻo) để biến đổi tổ chức trên toàn diện. Nó bao gồm nhiều phương pháp: Ủ : Nung nóng rồi làm nguội chậm đẻ đạt được tổ chức cõn bằng với độ cứng và độ bền thấp nhất, độ dẻo cao nhất. Thường hoá: nung nóng đến tổ chức hoàn toàn Austenit, làm nguội bình thường trong không khí tĩnh để đạt tổ chức gần cõn bằng. Mục đích của ủ và thường hoá là làm mềm thép để dễ gia công cắt và dập nguội. Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 6 Đồ án tốt nghiệp Tôi: nung nóng làm xuất hiện Austenit rồi làm nguội nhanh để đạt tổ chức không cõn bằng với độ cứng cao nhất ( nhưng cũng đi kốm với độ giũn cao). Nếu hiệu ứng này chỉ xảy ra ở bề mặt gọi là tôi bề mặt. Ram: nguyên công bắt buộc sau khi tôi, nung nóng lại thép toi để điều chỉnh độ cứng, đệ bền theo đúng yêu cầu làm việc. Như vậy tôi và ram là hai nguyên công nhiệt luyện đi kốm với nhau ( không tiến hành riêng lẻ mà luôn kết hợp với nhau), mục đích củ tôi và ram là tạo cơ tớnh phù hợp với yêu cầu làm việc cụ thể. Hoá nhiệt luyện: dùng các thay đổi nhiệt độ và biến đỏi thành phần hoá học ở bề mặt vùng này để biến đổi tổ chức và cơ tớnh mạnh hơn. Thường tiến hành bằng cách thấm, khếch tán một hay nhiều nguyên tố nhất định. Tác dụng của nhiệt luyện đối với sản xuất cơ khí: Nhiệt luyên là khõu quan trọng và không thể thiếu được đối với sản xuất cơ khí và nó có những tác dụng chủ yếu sau: • Tăng độ cứng, tớnh chống mại mũn và độ bền của thép: Mục tiêu của sẳn xuất cơ khó là sản xuất ra các cơ cấu và máy bền hơn, nhẹ hơn, khoẻ hơn với các tớnh năng tốt hơn. Để đạt được điều đó không thể không sử dụn những thành quả của vật liệu kim loại và nhiệt luyện, sử dụng triệt để các tiềm năng của vật liệu về mặt cơ tớnh. Bằng những phương pháp nhiệt luyện thớch hợp như tôi và ram, tôi bề mặt, thấm cácbon… • Cải thiện tớnh công nghệ: Muốn tạo thành chi tiết máy, sản phẩm thép phải qua nhiều khõu, nguyên công gia công cơ khí: rèn dập, cắt…Để đảm bảo sản xuất dễ dàng với năng suất lao đông coa, chi phí thõp, thép phải có cơ tớnh sao cho phù hợp với điều kiện gia công tiếp theo như cần mềm để dễ cắt hoặc dẻo để dễ biến dạng nguội. Các chuyển biến khi nung thép. Thao tác đầu tiến của nhiệt luyện là nung nóng kim loại. Phụ thuộc vào thành phần Cácbon cổtng thép và nhiệt độ nung nóng mà trong thép có những chuyển biến khác nhau. Cơ sở để xác định chuyển biến khi nung thép là giản đồ pha Fe_C, song chỉ giới hạn ở khu vực của thép và ở trạng thái rắn. Quan sát trên giản đồ pha Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 7 Đồ án tốt nghiệp ta thấy rừ ở nhiệt độ thường mọi thép đều cấu tạo bởi hai pha cơ bản: Ferit và Xementit, trong đó có Peclit là hỗn hợp cùng tích của hai pha này. Thép cung tích có tổ chức đơn giản hơn cả, chỉ có Peclit. Các thép trước và sau cùng tích cútor chức phức tạp hơn: Ngoài Peclit ra cũn có thêm Ferit hoặc Xêmentit thứ hai. Bõy giờ khi nung nóng các thép lên nhiệt độ cao, hóy xem chúng lần lượt có những chuyển biến gì? Khi nhiệt độ nung nóng thấp hơn 700 0 C trong đó thép vẫn chưa có chuyển biến gì( cho nên sau đó dù làm nguội ra sao tổ chức của thép vẫn không bị biến đổi). Khi nung nóng lên đến nhiệt độ 700 0 C phần tổ chức Peclit của mọi thép chuyển biến thành Austenit theo phản ứng sau [ ] 3 0,8% 0,8% ( ) C C Fe Fe C Fe C α γ + → Trong khi đó Ferit và Xêmentit thứ hai của các thép trước và sau cùng tích chưa chuyển biến. Vật nếu chỉ nung quá nhiệt độ 700 0 C một chút ta thấy: Thép cùng tích đã chuyển biến hoàn toàn, có tổ chức không hoàn toàn là Austenit. Thép trước và sau cùng tích có chuyển biến nhưng chưa hoàn toàn, có tổ chức không hoàn toàn là Austenit. Tức có tổ chức tương ứng Austenit+Ferit và Austenit+Xêmentit thứ hai. Tuy nhiên khi nung nóng tiếp tục từ 700 0 C đến 900 0 C sẽ có quá trình hoà tan Ferit và Xêmentit thứ hai cũn dư vào Austenit, làm lượng hai pha này trong tổ chức ngày càng ít đi. Các chuyển biến xảy ra khi giữ nhiệt: Tiếp theo nung nóng là giai đoạn giữ nhiệt, tuy nhiên không xảy ra các chuyển biến song lại là cần thiết để: Làm đều nhiệt độ trên thiết diện, để cho lừi cũng có chuyển biến như ở bề mặt. Có đủ thời gian để hoàn thành các chuyển biến khi nung nóng. Làm đồng đều thành phần hoá học của vì lúc đầu hạt Austenit có thành phần không đồng nhất. Nơi trước là Ferit sẽ nghèo cacbon, nơi trước là Xêmentit sẽ Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 8 Đồ án tốt nghiệp giàu cacbon. Trong giai đoạn này cacbon( và nguyên tố hợp kim) sẽ sang bằng nồng độ. Thời gian giữ nhiệt chỉ cần vừa đủ không nên kéo dài quá mức cần thiết sẽ làm hạt lớn và được chọn phụ thuộc vào các công nghệ nhiệt luyện cụ thể. Các công nghệ liên quan đến khuếch tán như hoá nhiệt luyện, ủ khuếch tán thời gian này dài. Các chuyển biến xảy ra khi làm nguội chậm. Mục tiêu của nung nóng và giữ nhiệt là để tạo nên Austenit hạt nhỏ. Bõy giờ hóy xem khi làm nguội, Austenit sẽ chuyển thành tổ chức nào với cơ tớnh ra sao, điều này quyết định cơ tớnh của thép khi làm việc hay gia công tiếp theo: mềm, cứng, dẻo, bền, dai…đến mức độ nào và rất khác nhau. Khi giữ nhiệt quá nguội( trên 700 0 C) sau thời gian dài( khoảng 100s) nó mới bắt đầu phõn hoá và tiếp theo( sau khoảng 200s) nó mới kết thúc chuyển biến. Hỗn hợp Ferit-Xêmentit tấm tạo thành rất thô to cỡ micromet. Khi giữ nhiệt Austenit ở nhiệt độ thấp hơn trên dưới 650 0 C nó sẽ bắt đầu và kết thúc phõn hoá sau một thời gian ngắn rừ rệt ( cỡ 3s đến 100s ). Hỗn hợp Ferit-Xêmentit tấm tạo thành sẽ mịn nhỏ đến mức không thể phõn biệt được. Để khảo sát quá trình nhiệt luyện ta xõy dựng một hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ lò điện trở như hình vẽ. 1_Lò. 2_dây nung. 3_cặp nhiệt độ đo nhiệt độ lò KĐ: Bộ khuếch đại ĐKCS: Bộ điều khiển công suất MT: Máy tính A/D,D/A:bộ chuyển đổi Analog to Digital, Digital to Analog Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 9 Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động nhiệt độ bằng máy tính. Trong hệ thống, đối tượng là một lò điện trở sử dụng loại dây nung Cr-Al( kí hiệu XA) có nhiệt độ làm việc dưới 0 1200 C. Tớn hiờu ra của lò được lấy ra bởi cặp nhiệt điện XA số 3. Nhiệt độ của lò được khống chế từ 0 0 1000 C ÷ tương ứng tín hiệu ra của cặp nhiệt điện từ 0mV-41.32mV. Tín hiệu này được đưa vào bộ khuếch đại có giá trị từ 0V-5V. Tín hiệu từ bộ khuếch đại cũng được đưa tới máy tính qua bộ chuyển đổi A/D. Sau khi được xử lý luật điều chỉnh ở máy tính rồi qua bộ chuyển đổi D/A ta thu được U dk . Tín hiệu từ U dk được đưa vào bộ điều chỉnh công suất( ĐKCS). Nhờ tín hiệu điều khiển mà ta có thể thu được nhiờt độ đặt vào lò theo yêu cầu. 1.1. Lò điện trở xét về mặt đối tượng điều khiển. Đối tượng đựoc điều khiển bằng máy tính được chọn là đối tượng nhiệt .Ở đây đối tượng cụ thể là lò nhiệt điện trở 1.1.1. Đặc điểm của lò nhỉệt điện trở: Quán tính nhiệt của lò lớn, sự thay đổi nhiệt độ của lò xảy ra chậm .Nhiệt độ của buồng lò không đều và cặp nhiệt cũng có quán tính khá lớn nên việc xác đinh nhiệt độ còn phụ thuộc vào vị trí đặt bộ cảm biến nhiệt độ. Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Quang ĐTĐ-K46 10 [...]... cực điều khiển Còn thời Nhóm sinh viên thực hiện Quang ĐTĐ-K46 20 Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Đồ án tốt nghiệp gian khoá tính từ khi xuất hiện dòng điện ngược cho đến khi dòng điện ngược bằng không 2.2.2 Bộ điều khiển công suất lò nung : Sơ đồ mạch điều khiển : Hệ thống này được dùng để điều khiển công suất lò cung cấp cho sợi đốt của lò tức là làm thay đổi nhiệt độ của buồng lò Công suất đốt được điều. .. việc của lò Lò nhiệt độ thấp (t 0 < 6500 C ) Lò nhiệt độ trung bình (t 0 = 6500 :12000 C ) • Theo nơi dùng Lò dùng trong công nghiệp Lò dùng trong phòng thí nghiệm Lò dùng trong gia đình vv • Theo kết cấu của lò Lò buồng Lũ giờng ,lũ chụp ,lò bể vv • Theo theo mụch đích sử dụng: Lũ tụi Lò ram Lò ủ Lò nấu chảy vv Ở nước ta thường dùng kiểu lò buồng để nhiệt luyện (tôi, ủ, nung, thấm than) Kiểu lò giếng... Đỗ Hồng Đồ án tốt nghiệp Phương pháp này cho phép điốu chỉnh trong phạm vi rộng, đáp ứng yêu cầu điều khiển, độ chính xác điều khiển tương đối cao, độ nhạy điều chỉnh tương đối lớn, có khả năng điều chinh tương đối liên lục và đều đặn Phương pháp điều khiển thysistor có thể là điều biên hoặc điều khiển độ rộng xung • Mở theo biờn:Đõy là phương pháp đơn giản hơn Khi sai lờch dưa vào bộ điều khiển, đầu.. .Đồ án tốt nghiệp 1.1.2 Phân loại lò điện trở Lò điện trở là thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt năng thong qua hệ thống dõy đốt(dõy điện trở).Từ dây đốt,qua bức xạ,đối lưu,truyền nhiệt và dẫn nhiệt, nhiệt năng được truyền tới vật cần gia nhiệt. Lũ nhiệt điện trở thường dùng để nung ,nhiệt luyện ,nấu chảy kim loại mầu và hợp kim màu Phân loại lò nhiệt điện trở có nhiều cách: • Theo nhiệt độ làm... phép điều chỉnh trong phạm vi rộng, độ chính xác điều khiển tương đối cao, độ nhạy điều khiển tương đối lớn,cú khả năng điều chỉnh liên tục và đều đặn Dựa vào yêu cầu chất lượng điều khiển và trang thiết bị sẵn có ,dùng phương pháp điều chỉnh công suất lo dùng thysistor mắc xung đối để điều khiển lò điện trở 2.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Thyristor Thyristor là thiết bị bán dẫn gồm 4 lớp bán... vật liệu làm dây đốt lò điện trở 1.2 Các phương pháp điều chỉnh nhiệt độ lò điện trở Nhóm sinh viên thực hiện Quang ĐTĐ-K46 12 Nguyễn Văn Phong - Đỗ Hồng Đồ án tốt nghiệp Đại lượng cần điều chỉnh là nhiệt độ buồng lũ.Việc điều khiẻn nhiệt độ buồng lũ chớnh là điều chỉnh công suất dặt vào lò P = I 2 R.T Có hai phương án để xây dưng công thức này là: * Điều chỉnh về phía tiêu thụ tức là thay đổi điện trở... diot ổn áp 3V 2.1.2 Khối bù Điều kiện chuẩn khi xác định đặc tuyến của cặp nhiệt điện là nhiệt độ đầu tự do của nó bằng 00 C Nhưng trong công nghiệp nhiệt độ đầu tự do luụn khỏc khụng Nghĩa là suất điện động đo được luôn nhỏ hơn sức điện động chuẩn, vì vậy phải bù ảnh hưởng nhiệt độ của đầu tự do To Theo điều kiện chuẩn, sức điện đông sinh ra của cặp nhiệt điện khi nhiệt độ đầu nóng bằng t là: E(t,0)=e(t)-e(0)... án tốt nghiệp Ta có thể thay đổi thời điểm phát xung điều khiển để thay đổi góc mở α tức là thay đổi công suất cấp cho dây nung của lò Thời điểm phát xung điều khiển Việc điều khiển thời điểm phát xung cho Thyristor đươc thực hiện bằng bộ tạo xung như sơ đồ Sơ đồ này gồm các khối: Khối tạo xung răng cưa đồng bộ, khối so sánh, khối vi phân, khối khuếch đại và biến áp xung Mạch tạo xung răng cưa đồng... không bền) * Hệ số nhiệt điện trở nhỏ(vi điện trở ít thay đổi thay đổi theo nhiệt độ, đảm bảo công suất) * Chậm hoá già(tức là dây đốt ít biến đổi theo thời gian,do đó đảm bảo tuổi thọ của lò) Vật liệu làm dây đốt có thể là: * Hợp kim:Cr-Ni,Cr-Al với lũ cú nhiệt độ làm việc dưới 12000 C * Hợp chất :SiC, MoSi2 với lũ cú nhiệt độ làm việc 12000 :16000 C * Đơn chất: Mo,Ư,C (graphit)…với lũ cú nhiệt độ làm việc... phạm vi điều khiển * Điều chỉnh về phía cung cấp tức là thay đổi cường độ dòng điện chạy qua thanh nung Điều này có thể thực hiện bằng biến áp, rơle hoặc thysistor 1.2.1 Phương pháp dùng biến áp: Đây là phương pháp điều chỉnh điện áp theo cấp, nó đòi hỏi biến áp phải có công suất lớn Phương pháp dùng biến áp để thay đổi mức điện áp cung cấp cho lò là phương pháp thô sơ ít dùng trong hệ thống điều khiển . quá trình nhiệt luyện ta xõy dựng một hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ lò điện trở như hình vẽ. 1 _Lò. 2_dây nung. 3_cặp nhiệt độ đo nhiệt độ lò KĐ: Bộ khuếch đại ĐKCS: Bộ điều khiển công. đích tập phân tích, tổng hợp và xây dựng một hệ thống điều khiển tự động trong thực tế. Đề tài chúng em được giao là: Xây dựng hệ thống điều chỉnh tự động nhiệt độ lò điện trở. Sau gần bốn tháng. và tính toán - Xây dựng hệ thống điều chỉnh nhiệt độ lò điện trở và khảo sát quá trình nhiệt luyện. - Thiết kế phần cứng. - Xác định đặc tính động học của đối tượng. -Tổng hợp hệ thống kinh điển. -