Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
z2 : số răng của bánh vít.

z2 : số răng của bánh vít.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp



GVHD: ThS. Trần Văn Trinh



Động cơ DC là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều. Động cơ điện

DC ứng dụng rộng rãi trong đời sống cũng như công nghiệp bởi lý do dễ điều khiển,

hiệu suất cao, “momen” lớn. Trong công nghiệp, động cơ điện một chiều được sử dụng

ở những nơi yêu cầu “momen” mở máy lớn hoặc yêu cầu thay đổi tốc độ trong phạm

vi rộng.



Hình 1.29: Động cơ DC

Một động cơ DC có 6 phần cơ bản:

1. Phần ứng hay Rotor (Armature).

2. Cổ góp (Commutat).

3. Nam châm tạo từ trường hay Stator (field magnet).

4. Chổi than (Brushes).

5. Trục motor (Axle).

6. Bộ phận cung cấp dòng điện DC.



1.6.2 Ngun tắc hoạt động:

Hình dưới mô tả nguyên tắc hoạt động của động cơ DC. Dòng điện chạy qua

khung dây sinh ra từ trường. Theo nguyên tắc bàn tay trái lực từ làm cho khung dây

quay một góc 900. Khi roto quay được một góc 90 0 thì lực từ khơng còn tác dụng là

“momen” quay nữa, nhưng do quán tính làm cho roto quay thêm một góc nhỏ nữa.

Roto liên tục và đúng chiều là do bộ cổ góp điện sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau

mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ.

Trong các máy điện một chiều lớn, người ta có nhiều cuộn dây nối ra nhiều

phiến góp khác nhau trên cổ góp. Nhờ vậy dòng điện và lực quay được liên tục và hầu

như không bị thay đổi theo các vị trí khác nhau của Roto.



Võ Hồng Trơvi – Nguyễn Sĩ Bích



63



Đồ án tốt nghiệp



GVHD: ThS. Trần Văn Trinh



Hình 1.29: Nguyên lý hoạt động của đông cơ DC

1.6.3 Các phương pháp điều khiển:

Có nhiều cácnh để điều khiển tốc độ động cơ DC như bằng phương pháp thay

đổi điện áp, thay đổi từ thông hoặc phương pháp điều chỉnh độ rộng xung (PWM).

Trong cánh tay máy thì chúng em chọn phương pháp điều khiển bằng cách thay đổi độ

rộng xung. Chọn phương pháp này vì chúng dễ thực hiện, mạch cấu tạo đơn giản.

Vhi



Vlo



t

a



b



Hình 1.30: Điều khiển động cơ bằng PWM



Võ Hồng Trơvi – Nguyễn Sĩ Bích



64



Đồ án tốt nghiệp



GVHD: ThS. Trần Văn Trinh



Khi tỷ lệ thời gian "on" trên thời gian "off" thay đổi sẽ làm thay đổi điện áp

trung bình (VAVG). Tỷ lệ phần trăm thời gian "on" trong một chu kỳ chuyển mạch nhân

với điện áp cấp nguồn sẽ cho điện áp trung bình đặt vào động cơ. Như vậy với điện áp

nguồn cung cấp là 100V, và tỷ lệ thời gian ON là 25% thì điện áp trung bình là 25V.

VAV thay đổi từ VL đến VH tùy theo các độ rộng Ton và Toff



1.7 Rotary Encoder:

1.7.1 Cấu tạo:

Một Encoder thông thường gồm 1 hay nhiều bộ phát và thu nhận ánh sáng.

Phần thu thường là photodiotde hoặc phototransistor, một đĩa chắn quang có khoét lỗ

gắn trên trục quay đặt giữa bộ phát và thu, thông thường trục quay này sẽ được gắn với

trục quay của đối tượng cần đo tốc độ. Encoder thường có các dây sau:

– Dây cấp nguồn cho encoder, thường là +5V DC.

– Dây nối đất (GND).

– Dây pha A – tín hiệu ra theo độ phân giải.

– Dây pha B – tín hiệu ra theo độ phân giải. Hai pha A và B lệch pha nhau 1 góc 90

độ. Do đó có thể xác định chiều quay của Encoder thơng sự trễ sớm pha của hai pha

lẫn nhau



Hình 1.31: Cấu tạo cơ bản của Encoder.

1.7.2 Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên tắc hoạt động của Encoder dựa vào tín hiệu có hoặc khơng của ánh

sáng tại phần thu (phototransistor). Khi Encoder quay, ánh sáng luân phiên chiếu qua

các rãnh trên đĩa Encoder. Khi ánh sáng qua rãnh, phototransistor được tích cực, khi



Võ Hồng Trơvi – Nguyễn Sĩ Bích



65



Đồ án tốt nghiệp



GVHD: ThS. Trần Văn Trinh



đến vị trí bị chắn ánh sáng phototransistor thụ động trở lại. Quá trình này tạo ra xung

tại chân ra của phototransistor. Xung này chưa vuông, người ta phải thông qua mạch

nắn tạo ra xung vuông như ý muốn. Hai pha A và B đặt lệch nhau 90 độ. Khi quay theo

chiều này thì pha A sớm pha hơn pha B. Nhưng khi quay chiều ngược lại thì pha B

sớm hơn pha A. Thông qua sự sớm và trễ pha ta có thể xác định chiều quay của

Enocder.



A

B

900



* Trường hợp quay thuận: pha B sớm pha hơn pha A

A

B



*Trường hợp quay nghịch: pha A sớm pha hơn pha B

A

B



Võ Hồng Trơvi – Nguyễn Sĩ Bích



66



Đồ án tốt nghiệp



GVHD: ThS. Trần Văn Trinh



1.8 Van khí nén:

Van khí nén dùng trong tay máy có nhiệm vụ thay đổi dòng khí vào xi lanh của

tay kẹp. Van sử dụng là van đảo chiều. Có nhiều loại van đảo chiều như: van 2/2, van

3/2, van 4/2, van 5/2, 4/3, van 5/3. Tuy nhiên do cơ cấu xi lanh tay kẹp đơn giản nên

chúng em dùng van đảo chiều 5/2. Trong loại van này thì cửa P là cửa cung cấp năng

lượng, cửa A lắp vào bên trái của cơ cấu chấp hành, cửa B lắp vào bên phải của cơ cấu

chấp hành. Cửa T và cửa R là cửa xả năng lượng. Khi con trược van di chuyển qua cửa

phải, cửa P thông với cửa A, cửa B thông với cửa T. Khi con trược di chuyển qua cửa

trái, cửa P thông với cửa B, cửa A thơng với cửa R.



Hình 1.32 : Cấu tạo van đảo chiều 5/2.



Hình 1.33: Van đảo chiều trong thực tế.



1.9 Xi lanh khí nén:

Xi lanh dùng trong tay kẹp là loại xi lanh 2 chiều. Cấu tạo của xi lanh 2 chiều

được thể hiện như hình dưới:



Võ Hồng Trơvi – Nguyễn Sĩ Bích



67



Đồ án tốt nghiệp



GVHD: ThS. Trần Văn Trinh



Hình 1.34: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của xi lanh hai chiều.

Nguyên tắc hoạt động của xi lanh 2 chiều:

- Khơng cho khí vào xi lanh thì pitton có thể ở vị trí bất kỳ.

- Khí vào 1 ra 2: pitton bị đẩy ra.

- Khí vào 2 ra 1: pitton bị đẩy vào.



Hình1.10 : Xi lanh 2 chiều trong thực tế



CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG PHẦN

CỨNG



2.1 Thiết kế mạch:

2.1.1 Mạch nguồn:

Võ Hồng Trơvi – Nguyễn Sĩ Bích



68



Đồ án tốt nghiệp



GVHD: ThS. Trần Văn Trinh



Khối nguồn phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- 5V cấp cho encoder hoạt động với điện áp DC ổn định.

- 12V cấp cho việc khiển relay và bộ phận kích dẫn FET(IRF540) để khiển

motor hoạt động.

- 24V cấp nguồn cho PLC và cấp cho động cơ, van khí.

Sơ đồ nguyên lí của khối nguồn:

24V

J1

1

2



C 2

4700uF



C 3

104



C 4

103



R 1

1K2



C 5

102



Q 1



U 1



C 11



C 6

0 .3 3 u F



C 12 C 13 C 14

104 103 102



LED



LM 7812



Q 2



O U T



L1



24V



12V



12V



12V



3

C 7



IN D U C T O R

C 8

2200uF



104



C 9



C 10

1000uF



104



R 3

680

J3

D 7



A671



C O N 4 _ N G U O N _ M A IN



LED



1

2

3

4



4700uF



IN



G N D



1



33



24V



D 4



A671

2



2



R 2



3



1



24V



1

2

3

4



24V



J2

C O N 4 _ N G U O N _ M A IN



C O N 2



U 2



68



IN



C 15

0 .3 3 u F



LM 7805

O U T



G N D



1



L2



VC C



5V



3

C 16

104



2



R 4



IN D U C T O R



C 17

2200uF



C 18

104



VC C



12V



R 5

330



C 19

1000uF

D 8



LED



Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn.

Trong đó:

J1 là ngõ vào 24V (DC).

J2, J3 là các ngõ ra. J2 là ngõ ra áp 12V và 24V. J3 là ngõ ra áp 12V và 5V(VCC).



2.1.2 Mạch chuyển đổi điện áp :



PLC hoạt động ở điện áp 24V DC nhưng mạch công suất hoạt động ở 12V DC

và Encoder đọc tín hiệu xung hoạt động ở 5V DC. DO vậy để giao tiếp giữa chúng với

nhau cần phải có mạch chuyển áp. Linh kiện cơ bản của mạch là Opto quang.

Sơ đồ nguyên lí:

R 2



D 2

12V

1



4 .7 K



3



PW M1



IS O 2

O P TO

4



Võ Hồng Trơvi – Nguyễn Sĩ Bích



2



LED



P1



69



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

z2 : số răng của bánh vít.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×