intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đồ án: Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí

Chia sẻ: Huỳnh Quang Thắng | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:35

229
lượt xem
36
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án "Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí" với nội dung chính sau: Động cơ có công suất P=25HP, áp suất ổn định là 6kg/cm2, chọn động cơ, thiết bị, biến tần, điều khiển khởi động máy nén khí sử dụng bình trung gian, khi động cơ dừng thì xả bình trung gian để khởi động dễ dàng, ổn định áp suất khí nén đầu ra,..

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí

  1.   BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN­ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ­­­­­­ NHÓM 29 BÁO CÁO ĐỒ ÁN      MÔN:KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ GVHD TS. Lê Quang Đức Nguyễn Ngọc Minh Hải 1051060016 SVTH Mai Văn Bi 1051060004 Võ Ngọc Đức 1051060014 TP HCM, tháng 9 năm 2013
  2. TP HCM, tháng 9 năm 2013
  3. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức Yêu cầu đề tài: Điều khiển ổn định áp suất máy nén khí:  Động  cơ  có  công  suất  P=25HP,  áp  suất  ổn  định  là  6kg/cm2.  Chọn động cơ, thiết bị, biến tần.  Điều khiển khởi động máy nén khí sử dụng bình trung  gian, khi động cơ dừng  thì xả bình trung gian để khởi  động dễ dàng.  Ổn định áp suất khí nén đầu ra.  Bảo vệ quá tải động cơ.  Bảo vệ quá áp suất bình chứa: dừng động cơ khi bình chứa có  áp suất quá 8  bar. I. TÌM HIỂU VẤN ĐỀ Đối tượng cần điều khiển ở đây là máy nén khí. Trong thực tế có rất nhiều loại   máy nén khí khác nhau như: máy nén piston, máy nén trục vít, roto cánh trượt, máy   nén ly tâm… SVTH: NHÓM 29 Page 3
  4. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức (tham khảo tài liệu: Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành  công nghiệp Châu Á­www.energyefficiencyasia.org trang 8) Từ yêu cầu đề bài và những so sánh trên  ta chọn loại máy nén trục vít. Mômen tỷ  lệ với tốc độ, có đặc tính làm  việc và đặc tính cơ là:                                                     M 6s 6s t             Vấn đề   ở  đây cần điều khiển  ổn định áp suất máy nén, cho nên trong trường   hợp: SVTH: NHÓM 29 Page 4
  5. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức ­ Áp suất đo > áp suất đặt   giảm tốc độ động cơ lại. ­ Áp suất đo 
  6. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Bình trung gian và bình chứa khí để lưu trữ lượng khí được sinh ra.  Relay áp suất để bảo vệ quá áp suất bình chứa khi áp suất quá 8bar. III. CHỌN CÁC THIẾT BỊ 1. MÁY NÉN KHÍ Mục đích: máy nén là thiết bị quan trọng nhất đối với hệ thống khí nén , bởi vì  máy nén trực tiếp sản sinh ra khí nén để cung cấp tới các thiết bị và các vị trí có  nhu cầu sử dụng khí nén. Yêu cầu: Theo yêu cầu đề bài động cơ có công suất P = 25 HP (18.5kW), áp suất  ổn định của máy nén khí là 6kg/cm2(). Giải pháp: Do không có loại máy nén có công suất 18.5kW có áp suất làm  như yêu cầu  đề bài (6bar) nên nhóm quyết định chọn máy nén trục vít Hertz có dầu với model HSC  18.5 có áp suất làm việc: 7.5 đến 13 bar,  có tích hợp sẵn động cơ. (catalog “may nen khi Hertz.pdf” trang 4) Thông số kỹ thuật:  Hãng sản xuất: Hertz (Đức) SVTH: NHÓM 29 Page 6
  7. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Model: HSC 18.5  Công suất  động cơ: 25 HP (18.5kW)  Áp suất làm việc : 7.5­ 13 bar  Điện áp: 380V/3 pha/50Hz  Lưu lượng: 2.4 đến 3.3 m3/phút  Khối lượng: 420kg 2. Bình chứa khí: Mục đích: tích trữ khí nén mà máy nén khí sản sinh ra, và cung cấp trở lại cho hệ  thống khí nén khi có nhu cầu sử dụng . Yêu cầu:  Nguyên tắc chọn bình chứa khí: Dung tích bình chứa= khí nén ra từ máy nén/ phút Máy nén đã chọn ở trên có lưu lượng 3.3 m3/phút , áp suất đường ống là 7.5bar. Do  đó, khí nén ra trên mỗi phút là: 3300/7.5 ­ tương đương 440 lít. Giải pháp: Chọn bình chứa khí dung tích 500 lít.                                           Thông số kỹ thuật:  Áp suất làm việc: 8 đến 50 bar  Áp suất thiết kế: 1,25 lần áp suất làm việc.  Dung tích: 500 lít SVTH: NHÓM 29 Page 7
  8. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Đường kính: 480mm  Chiều cao tổng thể: 1800mm  Bề dày tole thép SS400, CT3: 4.5mm. 3. BIẾN TẦN Mục đích: Điều khiển động cơ máy nén khí công suất 25HP (≈ 18.5kW). Yêu cầu:  Chuyên dùng cho máy nén.  Thích hợp cho tải ít thay đổi tốc độ, tải làm việc dài hạn.  Sử dung cho đông c ̣ ̣ ơ co công suât đâu ra 25HP(18.5kW) ́ ́ ̀  ̀ ̉ Điêu khiên U/f  Điều khiển bằng biến tần của hãng FUJI.  Áp suất ổn định 6kg/cm2. Giải pháp : Chọn biến tần FUJI FRENIC5000P11S  Model FRN025P11S­4UX:  Sử dụng cho máy nén khí, quạt,bơm…  Điều khiển U/f ́ ợp cho tai it thay đôi tôc đô, tai lam viêc dai han  Thich h ̉ ́ ̉ ́ ̣ ̉ ̀ ̣ ̀ ̣  Có chức năng PID SVTH: NHÓM 29 Page 8
  9. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức (catalog “FUJI­FRENIC­5000­Drives.pdf” trang 9) Thông số kỹ thuật của biến tần: FRN025P11S­4UX Hãng sản xuất Fuji Công suất  18.5kW Dòng điện vào 33.2A Dòng điện ra 37A Khả năng chịu quá tải 110% trong 60s Điện áp đầu vào định mức 380 đến 480V Tần số định mức 50Hz Dao động điện áp cho phép 323 đến 432V Dao động tần số cho phép Công suất đầu vào biến tần 28kVA Phương thức làm mát Quạt làm mát SVTH: NHÓM 29 Page 9
  10. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức Khối lượng 10kg Bảo vệ Quá tải, quá áp, quá nhiệt,… 4. AC REATOR: Mục đích: giảm sóng hài  Giải pháp: chọn cuộn kháng với Catalog No. LRAC04502 (catalog “AC REATOR.pdf”  trang 7) Thông số kỹ thuật:  Công suất: 25 30 HP  Điện áp vào: 380V SVTH: NHÓM 29 Page 10
  11. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Dòng điện vào: 45A  Tần số: 50Hz 5. DC REACTOR: Mục đích : Làm phẳng dòng trong biến tần sau bộ chỉnh lưu Giải pháp : Chọn DC REACTOR theo catalog biến tần có Reator type  DCR4­18.5 (catalog “FUJI­FRENIC­5000­Drives.pdf” trang 27) 6. Chọn điện trở hãm Mục đích: dùng để hãm tránh tăng áp khi tăng tốc và giảm tốc độ động cơ. Yêu cầu: phù hợp với công suất của biến tần. Giải pháp: theo khuyến cáo của biến tần chọn điện trở hãm Type DB18.5­4. (catalog “FUJI­FRENIC­5000­Drives.pdf” trang 28) 7. Chọn MCCB :   SVTH: NHÓM 29 Page 11
  12. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức Mục đích: bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch động lực. Yêu cầu: – Số cực :3 – Dòng định mức : khoảng (1.2­1.5) Iđm – Điện áp : 380 V – Dòng cắt phải phù hợp:  Tính dòng ngắn mạch để chọn dòng cắt phù hợp: điểm  ngắn mạch càng  gần nguồn thì dòng ngắn mạch càng lớn nên ta sẽ tính toán dòng ngắn  mạch lớn nhất có thể xảy ra để chọn MCCB có thể bảo vệ được hệ  thống. Ta sẽ tính toán điểm ngắn mạch phía dưới Contactor. Chọn chiều dài đường dây : l=10m, ta có:  Rdây= 3,33mΩ/m  Xdây=0,09 mΩ/m=>Zdây=(3,33+j0,07).10=(33.3+j0,9) mΩ Rtxmccb=1,1mΩ    Rcd=5mΩ ,  Xcd=2.5mΩ (tra bảng 2­36, 2­42, 2­43/trang  649/CCĐ­ thầy Nguyễn Xuân Phú) Rtxcontactor=0,5mΩ =>  Giải pháp: Chọn MCCB với DC Reator theo khuyến cáo của biến tần , nhóm chọn  loại MCCB của hãng Fuji với Type BW50SAG – CE. SVTH: NHÓM 29 Page 12
  13. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức (catalog “MCCB FUJI.pdf” trang 2) Các thông số của MCCB :  Hãng sản xuất : FUJI  Dòng điện định mức : 40 (A)  Dòng cắt: 7.5 (kA)  Số cực : 3  Điện áp: 3 pha 380V  8. Chọn MCB:  Mục đích: bảo vệ ngắn mạch ,quá tải và cách ly cho mạch điều khiển.  Yêu cầu:   Chọn loại MCB 1p+N  Dòng định mức phải lớn hơn dòng điện tổng của các thiết bị trong mạch  điều khiển. SVTH: NHÓM 29 Page 13
  14. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Điện áp 220V Giải pháp: chọn MCB có mã S 201 M­C 0.5 NA (catalog “MCB.pdf” trang 31)  Thông số kỹ thuật của MCB :  Số cực :1 cực +N  Dòng điện định mức : 0.5A 9. Chọn  CONTACTOR: Mục đích:  đóng cắt cấp nguồn cho mạch động lực thông qua mạch điều khiển. Yêu cầu:  Chọn dòng định mức vào khoảng (1,3 ­1,5)Iđm. SVTH: NHÓM 29 Page 14
  15. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Phù hợp với công suất của động cơ cũng như biến tần.  Điện áp cuộn hút là 220V. Giải pháp: Chọn contactor  SC­N2/VS (catalog “Contactor SC Fuji.pdf” trang 35 và trang 61) Contactor có các thông số:   Dòng điện: 40A  Công suất : 18.5kW  Điện áp cấp vào cuộn hút: 220­240V SVTH: NHÓM 29 Page 15
  16. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Tần số: 50Hz 10.  Chọn rơle trung gian:  Mục đích: dùng để khởi động biến tần Yêu cầu:  Có 2 tiếp điểm.  Điện áp cuộn hút 220V. Giải pháp :  chọn rơle của hãng Omron  MY2 220VAC (S) Chọn đế cắm cho Relay trung gian” (catalog “RELAY OMRON.pdf” trang 2 ) Thông số của Relay trung gian:  Hãng sản xuất: Omron  Loại: MY2 220VAC (S) SVTH: NHÓM 29 Page 16
  17. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Điện áp cuộn hút: 220V/50Hz  Dòng điện định mức: 4.8mA 11. Chọn cảm biến áp suất:  Mục đích: Do yêu cầu ổn định áp suất máy nén khí nên ta cần chọn cảm biến áp  suất để đo áp suất phản hồi về biến tần. Yêu cầu:  Vùng làm việc có chứa áp suất 6kg/cm2.  Dùng cho khí Giải pháp: Chọn cảm biến áp suất của hãng SENSYS Model Name M5151­ 000005­010BG SVTH: NHÓM 29 Page 17
  18. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức Đấu nối: (catalog “Cam bien ap suat­M5100.pdf”  trang 2,4) Thông số kĩ thuật:  Xuất xứ: Hàn Quốc  Hãng sản xuất: SENSYS  Dải áp suất : 0   10bar  Điện áp vào: 9   30VDC  Độ chính xác:   Ngõ ra: 4~20mA (2Wire)  Nhiệt độ hoạt động: ­40  125oC  Kiểu kết nối: Cable SVTH: NHÓM 29 Page 18
  19. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức  Ứng dụng: dùng cho khí  Khối lượng: 85g 12. Chọn relay áp suất: Mục đích: Bảo vệ quá áp suất, ngắt  mạch khi áp suất quá mức cho phép. Yêu cầu: Mức đặt của relay là 8 bar. Giải pháp: Chọn relay áp suất của hãng Danfoss với code no. 017­520466 SVTH: NHÓM 29 Page 19
  20. Đồ án: Kỹ Thuật Điều Khiển Động Cơ GVHD: TS.Lê Quang Đức (catalog “relay ap suat Danfoss.pdf”   trang 3) Thông số của Relay áp suất :  Dải điều chỉnh điểm đặt áp suất :1­10 bar  Áp suất làm việc tối đa :22 bar  Áp suất thử nghiệm tối đa : 25 bar  Reset bằng tay khi áp suất lệch : 0.3 bar 13. Chọn bộ nguồn AC­DC :  Mục đích : chuyển đổi nguồn 220VAC xuống 24VDC để cấp nguồn cho cảm  biến áp suất. Yêu cầu :  Điện áp đầu vào : 220VAC  Điện áp đầu ra : 24 VDC Giải pháp : chọn bộ nguồn S8VM­01524 của hãng Omron. (catalog “bo nguon AC­DC.pdf”   trang 2) Bộ nguồn có các thông số :  Điện áp vào khoảng : 100­240VAC  Công suất : 15W SVTH: NHÓM 29 Page 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2