Sò nóng lạnh - và những ứng dụng hay

Sò nóng - lạnh là gì?

Tấm bán dẫn siêu công nghệ còn gọi sò nóng - lạnh hay chip peltier là cấu kiện bán dẫn có tính chất làm lạnh một mặt mặt còn lại được làm nóng .Nói rõ hơn là miếng bán dẫn nhỏ, nhẹ và công suất mạnh (50W) này giúp hút nhiệt mặt có chữ kí hiệu phía trên và thải qua bề mặt bên kia => lượng nhiệt năng ở bề mặt bên kia sẽ bằng tổng nhiệt năng hút từ bề mặt có chữ và lượng nhiệt năng chuyển từ điện năng mà ta đặt vào 2 đầu dây của miếng bán dẫn này.

Do đó trong ứng dụng làm lạnh thì ta tản nhiệt tốt cho mặt nóng càng tốt thì mặt bên kia sẽ càng lạnh, có thể xuống âm độ luôn và đóng tuyết. Nếu đặt vào 2 đầu dây 1 điện áp lớn khiến bề mặt bên kia rất nóng mà không có tản nhiệt đủ thì miếng bán dẫn này (Peltier) sẽ bị hỏng do quá nhiệt.

Thông số kỹ thuật :

* Kích cỡ: 4 cm x 4 cm
* I(A): 5 A -10A(mình đã test với dòng 10A làm lạnh rất nhanh )
* Điện áp : 3 V~ 15,4 V (dòng 1 chiều DC)
* Công suất làm lạnh: 50 W, 90 W, 120 W
* Chênh lệch nhiệt độ 2 mặt: ~67°C (do đó mặt nóng được tản nhiệt càng tốt thì mặt lạnh càng lạnh)
* Nhiệt độ làm lạnh tối đa: - 6 °C .( nếu tản nhiêt của bạn tốt )

Có nhiều loại sò nóng lạnh với công suất khác nhau:

Ứng dụng

Bình nóng lạnh
Trong bình nóng lạnh thì 2 mặt của Peltier áp vào 2 bình: 1 bình sẽ được áp vào mặt làm lạnh và bình còn lại áp vào mặt nóng để giải nhiệt nên tạo ra nước nóng => vừa tạo ra được nước lạnh và nước nóng mà không cần làm thêm phần tản nhiệt.

Máy lạnh
Có thể dùng sò nóng lạnh trong những dự án máy lạnh mini cho bể cá, chuồng thú,.....

Ngoài ra cũng có thể dùng miếng trong các sản phẩm làm lạnh ,làm mát như tủ lạnh ,tủ mát ,minibar ,chiller ,cây nước nóng - lạnh ,máy ướp bia ,bộ làm mát bể cá ,bộ tản nhiệt CPU vv... hoặc áp mặt không có chữ (mặt nóng) vào 1 vật tỏa ra nhiệt (Vd: lốc xe máy, mái nhà buổi trưa,...) còn mặt kia cho tiếp xúc với vật có nhiệt độ mát (Vd: miếng nhôm giải nhiệt tiếp xúc với nước hay gió mát,...) thì ta sẽ có 1 điện áp giữa 2 đầu miếng Peltier này => đã tạo được máy phát nhiệt điện mini để thắp sáng đèn led, đồng hồ điện từ, quạt điện mini,...

Cũng có thể ghép nối tiếp nhiều miếng Peltier với nhau để tăng hiệu quả và công suất của chúng với cách ghép cực tính giống như ghép nối tiếp pin.

* Lưu ý
Không được ghép song song những miếng Peltier với nhau, nếu không sẽ vô tác dụng
Khi sử dụng sò nóng lạnh, nếu chưa gắn tản nhiệt cho mặt nóng của sò thì không được cấp điện quá 30s, sẽ làm cháy sò

Nguồn: Arduino.vn

0

Cách đấu Motor 3 pha thành 1 pha

Cách đấu motor 3 pha thành 1 pha hoạt động tốt trong trường hợp nếu bạn có động cơ 3 pha trong khi đó nguồn điện cấp chỉ có nguồn 1 pha, bạn đang phân vân đấu động cơ 3 pha vào mạng điện gia đình 220v. Trong bài viết này DICO sẽ chia sẽ những kiến thức quan trọng mà chúng tôi sử dụng nó trong trường hợp “khẩn cấp” để sử dụng motor điện 3 pha ở lưới điện 1 pha.

Trên thực tế, Động cơ 3pha có thể làm việc ở lưới 1pha như động cơ 1pha khi dùng tụ điện mở máy động cơ có thể đạt đến 80% công suất định mức. Tuy nhiên người ta thường áp dụng với động cơ 3pha công suất nhỏ dưới 2KW . Khi đó mỗi động cơ cần phải chọn cho 1 sơ đồ và trị số tụ điện cho phù hợp.

1. Nguyên tắc chuyển đổi các cuộn dây 3 pha sang hoạt động 1 pha

* Điện áp định mức trên cuộn dây không đổi
* Phải đặt 1 trong 2 cuộn dây pha thành cuộn làm việc cuộn còn lại thành cuộn khởi động
* Trị số tụ điện phải chọn sao cho góc lệch pha giữa dòng điện cuộn làm việc và khởi động đạt 900.
Các sơ đồ nguyên lý chuyển đổi đấu motor 3 pha thành 1 pha

Theo nguyên tắc trên tuỳ theo điện áp nguồn và điện áp định mức của cuộn dây pha mà ta chọn 1 trong 4 sơ đồ sau:
Sơ đồ hình 1 và hình 3 áp dụng cho trường hợp điện áp lưới UL =UphaĐC
Sơ đồ hình 2 và hình 4 áp dụng cho trường hợp điện áp lưới UL =UdâyĐC

Ví dụ : Một động cơ 3pha có nhãn hiệu D/Y – 220/380v

* Nếu điện áp nguồn cung cấp cho động cơ là 220v sau khi đấu thành 1pha thì ta chọn sơ đồ hình 1 và hình 3
* Nếu điện áp nguồn cung cấp cho động cơ là 380v sau khi đấu thành 1pha thì ta chọn sơ đồ hình 2 và hình 4

Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi cách đấu motor 3 pha thành 1 pha

Tính chọn trị số tụ điện làm việc (tụ ngâm) và tụ khởi động theo công thức

Bước 1: Tính điện dung tụ điện làm việc

Trong đó :
Ipha đm là dòng điện định mức của động cơ
UL là điện áp nguồn 1pha mà động cơ sẽ hoạt động khi đấu 1pha
k là hệ số tính toán phụ thuộc vào từng sơ đồ đấu dây cụ thể :
– Sơ đồ hình 1 : k = 4800
– Sơ đồ hình 2 : k = 2800
– Sơ đồ hình 3 : k = 1600
– Sơ đồ hình 4 : k = 2740

Bước 2: Tính điện áp tụ điện làm việc
UC > 1.5 UL
Bước 3: Tính điện dung tụ điện khởi động
Ckđ =(2-3)CLV

Tính trị số tụ điện theo kinh nghiệm

Với những động cơ chạy lưới 220v thì cứ 1kw phải có CLV= 65 mF

Ví dụ : Động cơ 3pha 220/380v, 0,6kw đấu lại chạy 1pha 220v thì phải dùng tụ điện có điện dung:

CLV = 70x 0,6 = 39 mF
Ckđ =(2-3)CLV = (78-117)mF

Ví dụ : Một động cơ 3pha công suất 1kw điện áp 220/380v dòng điện 4.2/2.4A. Hãy đấu lại để sử dụng ở mạng 1pha 220v.

Giải:
– Nếu theo kinh nghiệm
CLV = 65 mF
Ckđ =(2-3)CLV = (130-195)mF
Hai tụ này là tụ dầu có Uc > 380v
– Theo công thức ta chọn sơ đồ:

+ Với hình 1:

+ Với hình 3:

2. Cách kết nối tụ thường trực với động cơ trong đấu motor 3 pha thành 1 pha

Trong thực tế, Động cơ 3 pha thường được kết nối theo 2 cách là kết nối sao và kết nối tam giác. Do đó để đơn giản hóa việc chuyển chuyển đổi động cơ 3 pha sử dụng lưới điện một pha tôi sẽ hướng dẫn cách kết nối chỉ cần 1 tụ điện thường trực với động cơ 3 pha để nó hoạt động với điện áp 1 pha, cách đảo chiều quay động cơ, ước tính, tính toán điện dung của tụ điện thích hợp

2.1. Kết nối Tụ thường trực với động cơ đấu hình tam giác

chúng ta cần phải lắp đặt tụ với kết nối tan giác như hình vẽ dưới đây.
Ký tự * –> thay đổi kết nối giữa đầu nối sao của tụ điện cho phép đảo chiều quay của động cơ.

2.2 Kết nối Tụ thường trực với động cơ đấu hình sao

Chúng ta cần phải lắp đặt tụ với kết nối hình sao như hình vẽ dưới đây.
Ký tự * –> thay đổi kết nối giữa đầu nối sao của tụ điện cho phép đảo chiều quay của động cơ.

2.3. Cách chọn tụ thường trực

Điều này tương đối quan trọng vì nếu chúng ta chọn tụ điện có điện dung không phù hợp tức quá thấp hay quá cao sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ và có thể làm cháy cuộn dây động cơ .
Dưới đây là bảng tham khảo giá trị điện dung của tụ điện. chúng ta phải xem xét kỹ điện áp làm việc cũng như điện áp kết nối để tránh làm hư hỏng động cơ hay bản thân tụ điện.

Nguồn: Thegioidienco.vn

0

Cách xác định đầu dây cho động cơ 3 pha

Với motor điện 3 pha 6 đầu dây ra thì ta cần xác định 3 cặp dây, để xác định các cặp dây ta sử dụng đồng hồ VOM vặn thang điện trở bằng X1, sau đó đo từng cặp dây, cái nào lên là một cặp, và sau đó ký hiệu lại từng cặp. Ta tạm gọi là dây,1,2,3,4,5,6 trong đó 1,2 là 1 cặp, 3,4 là 1 cặp, 5,6 là 1 cặp.

Đồng hồ VOM vặn thang điện lên 2.5DCmA, rồi quấn que âm dương của đồng hồ VOM với cặp dây 1,2 đã xác đinh trên.

Lấy 2 cặp còn lại (3,4 và 5,6) lần lượt chạm vào 2 đầu âm dương của cục pin. Ví dụ cặp 3,4 nếu đồng hồ chạy lên theo chiều thuận thì dây ở cực dương là dây dương ( đầu đầu) còn dây ở cực âm cục pin là đầu cuối, ví dụ dây 3 ở cực dương cục pin thì dây 3 là dây dương( đầu đầu), thì đầu 4 đang ở cực còn lại là cực âm, tức là dây 4 là dây âm ( đầu cuối).

Còn nếu đồng hồ chạy ngược lại, thì dầu 3 là cuối,4 là đầu dương. Tương ứng cặp 5,6 làm tương tự ta cũng đã xác định được đầu cuối. Còn đối với cặp 1,2 thì ngược lại dây nào đang nối với que dương của đồng hồ thì nó là dây dương âm( đầu cuối), dây còn lại đang nối que âm của đồng hồ sẽ là dây dương ( đầu đầu)

0

Đấu nối nguồn cho động cơ 12 đầu dây ra

Loại động cơ 12 đầu ra, tùy thuộc vào cách đấu nối khác nhau, tốc độ khác nhau. Theo sơ đồ dưới đây, một cuôn chụi dc điện áp 190v như số ghi trên đc, thì ta có thể dùng đấu nối ở 3 cấp điện áp là 660v (sao nối tiếp) 330 vôn cho sao song song và 380v cho tam giác nối tiếp . như vậy đc 12 đầu day khi đấu sao song song sẽ chay khá ổn ở nhưng nơi điện áp xa trạm điện.

Cấu tạo động cơ 12 đầu dây

0

Bảng tra cứu kích thước vòng bi bạc đạn

Bảng tra sẽ giúp ta dễ dàng trong việc lựa chọn vòng bi bạc đạn cho trục và lỗ trong thiết kế và gia công.

Ghi chú: Chúng tôi không bán bạc đạn

Định nghĩa: vòng bi bạc đạn là một dạng của ổ trục, đây là cơ cấu cơ khí giúp giảm thiểu lực ma sát bằng cách chuyển ma sát trượt của 2 bộ phận tiếp xúc nhau khi chuyển động thành ma sát lăn giữa các con lăn hoặc viên bi được đặt cố định trong một khung hình khuyên.

 Ở VN ta thường dùng vòng bi bạc đạn rãnh sâu theo tiêu chuẩn KS B 2030. Để dễ dàng hơn trong việc lựa chọn vòng bi bạc đạn cho trục hay lỗ trong thiết kế và gia công ta dựa vào đường kính trong của vòng bi bạc đạn và tra được những thông số như : loại vòng bi bạc đạn (Size), đường kính ngoài (Outer Diameter) và độ dày (T) theo bảng sau

Hướng dẫn tra: 

OD : đường kính ngoài

id: đường kính trong

T: độ dày ổ lăn

Đơn vị: mm

0

Cách quấn, sửa chữa động cơ điện cơ bản và đầy đủ nhất

Động cơ điện 3 pha, còn có tên gọi khác là motor điện 3 pha. Video giới thiệu cách quấn, sửa chữa động cơ điện cơ bản và đầy đủ nhất.

0

[Video] Công thức tính số vòng dây quấn biến áp

Quấn biến áp cách tính công thức số vòng dây, công thức tính toán công suất của biến áp, cách tính số vòng dây, cỡ dây để quấn biến thế

0

Tính toán số vòng dây Máy Biến Áp 1pha tần số 50Hz.

Để quấn được máy biến áp thì chúng ta cần phải lưu ý mấy vấn đề cơ bản sau đây : + Công suất biến áp + Điện áp đầu vào + Điện áp đầu ra + Tổn hao của máy biến áp + Quan trọng hơn nữa cần để ý đến vật tư quấn máy biến áp[separator]

I ) Cấu tạo máy biến áp

+ Thứ 1 : Nó có 1 cuộn dây sơ cấp. Đây là cuộn dây đầu vào

+ Thứ 2 : Cuộn dây sơ cấp. Đây là cuộn dây đầu ra

+ Thứ 3: Lõi sắt hay Ferit.

II ) Tính toán các thông số của máy biến áp

a) Xác định thiết diện thực của lõi sắt (trụ) : So (cm2) Do các lá thép hình chữ E ghép lại có lớp các điện nên do đó ta phải trừ đi cái lớp cách điện đó do đó thì thiết diện thực của lõi sắt sẽ là :

So = k.S

Với S là thiết diện của phần giữa lõi sắt (Vuông hay chữ nhật ):

 S = a.b (cm2)

(Đây là thiết diện tử thông móc vòng xuyên qua các bộ cuộn dây) k= 0.9 đối với lá thép E có bề dầy là 0.35mm k=0.93 đối với lá thép E có bề dầy là 0.5mm k= 0.8 - 0.85 nếu lá thép bị han rỉ và lồi lõm

* Công suất của biến áp theo thiết diện thực:

P = (S0/1.1)2 ==> So = sqrt (P) / 1.1

Thông thường mọi người hay chọn lõi hình vuông hay chữ nhật nên ta có độ rộng của bản :

c = sqrt (So)

Từ đó ta chọn công suất biến áp cần quấn ==> Xác định được kích thước của lõi sắt.

b) Tính số Vòng/Von : nv Cái này ta phải chọn cảm ứng từ B hay từ thông và dựa theo công thức tính sức điện động ta sẽ tính được số vòng/ von

nv = 45 / B.So (V/von)

Hệ số dẫn từ thông lấy trong (35-50). Nhưng theo kinh nghiệm thấy mọi người chọn 45.

B ở đây là cảm ứng từ nó được chọn theo lá thép kĩ thuật điện tùy thuộc vào lường silic trong thép nhưng mà thông thường giá trị B này từ (1T đến 1.2T) và có khi là từ (1.4T - 1.6T)

c) Xác định số vòng dây quấn Để xác định được số vòng dây quấn ta phải biết được điện áp đầu vào và điện áp đầu ra cần lấy.

+ N1 là số vòng dây quấn của cuộn dây sơ cấp + N2 là số vòng dây quấn của con dây thứ cấp + U1 là điện áp đầu vào + U2 là điện áp đầu ra

Theo công thức tính ta sẽ được như sau : N1 = U1.nv N2 = 1.1.U2.nv Giá 1.1 đây là giá trị chênh lệch công suất do tổn thất

d) Tính toán tiết diện của dây quấn thứ cấp và sơ cấp Tiết diện của dây quấn được chọn theo mật độ dòng điện J. Mật độ dòng điện J được chọn phù hợp để phù hợp với điều kiện làm việc và nhiệt độ của dây dẫn trong khoảng cho phép. Tôi có tham khảo 1 số cách chọn mật độ dòng nhiệt J theo công suất + Với J = 4 (A/mm2) - Công suất từ (0 - 50 VA) + Với J = 3.5 (A/mm2) - Công suất từ ( 50 - 100VA) + Với J = 3 (A/mm2) - Công suất từ (100 - 200VA) + Với J = 2.5 (A/mm2) - Công suất từ ( 200 - 250VA) + Với J = 2 (A/mm2) - CÔng suất từ ( 500 - 1000VA) + Với biến áp công suất thấp ta có thể chọn J = 5 - 10 (A/mm2)

Từ đó ta tính được thiết diện của dây quấn sơ cấp và thứ cấp + Thiết diện dây quấn sơ cấp

s1 = I1/J

+ Thiết diện dây quấn thứ cấp

s2 = I2/J

Các giá trị I1 và I2 ta có thể biết và tính được dựa vào mối quan hệ giữa số vòng dây sơ cấp thứ cấp và điện áp sơ cấp và thứ cấp. Tính nốt đường kính của dây nhờ vào thiết diện của dây : (Do ta chọn dây đồng là hình tròn nên ta tính được như sau ) + Cuộn sơ cấp : d1 = 2.sqrt(s1/3.14) + Cuộn thứ cấp : d2 = 2.sqrt(s2/3.14) Ngoài ra còn chi li cho 1 máy biến áp thì nó còn cả hệ số lấp đầy, tính khuôn đúc...! Như vậy để quấn được biến áp thì chúng ta cần phải biết những thứ trên để quấn được biến áp mong muốn. Do quấn bằng thủ công sẽ không được chặt và nhiều khe hở nên hiệu suất của biến áp sẽ giảm và tổn hao sẽ lớn.

Bài tập: cho 1 MBA có chiều dày xếp tôn là a =5cm; bản rộng b=3cm;điện áp vào 220v; điện áp ra 12v dùng để nạp ác quy xe máy

- bước 1: tính tiết diên có ích của lõi thép=a*b=5*3=15 (cm2)

- bước 2: tính số vòng/vôn:50/15=3.3 vòng

Số vòng cuộn sơ cấp:220*3.3=726 vòng Số vòng cuộn thứ cấp:12*3.3=40 vòng

- bước 3: tính tiết diện dây quÂn:

Công suất của máy biến áp:P=S2/1,44=225/1.44=156w Dòng điện cuộn sơ:i1=p1/u1=156/220=0,7A Công su¸t của quận thứ cấp:P2=P1*0,9=156*0,9=140w Dòng điện thư cấp:I2=P2/U2=140/12=11,7A

bước 4: Tính tiết diện dây quấn :

Dây quấn sơ:căn bậc 2 cua rI1/3,14=0,7/3,14=0,50mm2 Dây quấn thứ cấp:căn bậc 2 của 11,7/3,14=2,0mm

 

Tính toán quấn máy biến áp 1 pha tần số 50Hz

Cung Cấp Bởi "Giáp Qb's"

• Điện áp sơ cấp   V
• Điện áp thứ cấp V
• thông số a Cm
• thông số b Cm
• Công suất. W
• Bề dày lá thép0.35mm0.50mm
• Chất lượng lá thépTốtKhông tốt

Kết Quả

• Số vòng dây sơ cấp N1= Vòng
• Số vòng dây sơ cấp N2= Vòng
• Đường kính dây sơ cấp   mm
• Đường kính dây thứ cấp. mm

Chương trình tham khảo tính toán các thông số của máy biến áp

Nguồn : alculator-electric.blogspot.com Tác giả : ngongochuy89@gmail.com

0

[Video] Giới thiệu một số loại tụ điện thường gặp

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động quan trọng được ứng dụng rộng rãi trong các mạch lọc, mạch dao động và mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều. Đây là linh kiện phổ biến mà chắc chắn ai cũng đã được nghe ở đâu đó. Chẳng hạn như môn học vật lý hay cuộc sống hằng ngày.

0

[Video] Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động quan trọng được ứng dụng rộng rãi trong các mạch lọc, mạch dao động và mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều. Đây là linh kiện phổ biến mà chắc chắn ai cũng đã được nghe ở đâu đó. Chẳng hạn như môn học vật lý hay cuộc sống hằng ngày.

0

Tụ điện là gì? Công dụng và nguyên lý làm việc của tụ điện

1 - Tụ điện là gì?

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động quan trọng được ứng dụng rộng rãi trong các mạch lọc, mạch dao động và mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều. Đây là linh kiện phổ biến mà chắc chắn ai cũng đã được nghe ở đâu đó. Chẳng hạn như môn học vật lý hay cuộc sống hằng ngày.

Để trả lời được câu hỏi này, bạn cần nắm rõ những ý chính sau đây:
+ Tụ điện có tên gọi tiếng anh là Capacitor và được viết tắt là chữ "C".
+ Tụ điện là một linh kiện có 2 cực thụ động lưu trữ năng lượng điện hay tích tụ điện tích bởi 2 bề mặt dẫn điện trong một điện trường.
+ 2 bề mặt dẫn điện của tụ điện được ngăn cách bởi điện môi (dielectric) - là những chất không dẫn điện như giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica...
+ Có nhiều loại tụ điện khác nhau và nó được phân loại dựa trên cấu tạo của tụ điện.
+ Khi 2 bề mặt có sự chênh lệch về điện thế, nó cho phép dòng điện xoay chiều đi qua. Các bề mặt sẽ có điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.
+ Người ta coi tụ điện là một ắc qui mini bởi khả năng lưu trữ năng lượng điện. Tuy nhiên, cấu tạo của tụ điện cũng như nguyên lý làm việc của tụ điện với ắc qui hoàn toàn khách nhau. Hãy xem chi tiết điều này ở phần tiếp theo.
+ Đơn vị của tụ điện là Fara. Cách quy đổi 1 Fara:

1F = 10-6MicroFara = 10-9 Nano Fara = 10-12 Pico Fara

Ký hiệu của tụ điện là gì?

2 - Cấu tạo của tụ điện

Cấu tạo của tụ điện gồm ít nhất hai dây dẫn điện thường ở dạng tấm kim loại. Hai bề mặt này được đặt song song với nhau và được ngăn cách bởi một lớp điện môi.

Chi tiết cấu tạo của tụ điện

Dây dẫn của tụ điện có thể sử dụng là giấy bạc, màng mỏng,...

Điện môi sử dụng cho tụ điện là các chất không dẫn điện gồm thủy tinh, giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí. Các điện môi này không dẫn điện nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện.

Các loại tụ điện phổ biến:

- Tụ hóa: là tụ có phân cực (-), (+) và luôn có hình trụ. Trên thân tụ được thể hiện giá trị điện dung, điện dung thường từ 0,47 µF đến 0,4700 µF

- Tụ giấy, tụ mica và tụ gốm: là tụ không phân cực và có hình dẹt, không phân biệt âm dương. Có trị số được ký hiệu trên thân bằng ba số, điện dung của tụ thường khá nhỏ, chỉ khoảng 0,47 µF

- Tụ xoay: Đúng như tên gọi, cấu tạo của tụ điện này giúp nó có thể xoay để đổi giá trị điện dung

- Tụ Li ion: có năng lượng cực cao dùng để tích điện 1 chiều

Hai bề mặt hay 2 bản cực trong cấu tạo tụ điện có tác dụng cách điện 1 chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp của tụ điện. Vậy, thực hư nguyên lý hoạt động của tụ điện là gì?

3 - Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu là khả năng tích trữ năng lượng điện như một ắc qui nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường. Nó lưu trữ hiệu quả các electron và phóng ra các điện tích này để tạo ra dòng điện. Nhưng nó không có khả năng sinh ra các điện tích electron. Đây cũng là điểm khác biệt lớn của tụ điện với ắc qui.

Nguyên lý nạp xả của tụ điện là tính chất đặc trưng và cũng là điều cơ bản trong nguyên lý làm việc của tụ điện. Nhờ tính chất này mà tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều.

Nếu điện áp của hai bản mạch không thay đổi đột ngột mà biến thiên theo thời gian mà ta cắm nạp hoặc xả tụ rất dễ gây ra hiện tượng nổ có tia lửa điện do dòng điện tăng vọt. Đây là nguyên lý nạp xả của tụ điện khá phổ biến.

4 - Công dụng của tụ điện

Tụ điện có tác dụng gì? Từ những nguyên lý tụ điện trên đây chắc bạn đã phần nào hiểu được những tác dụng của tụ điện rồi chứ. Tuy nhiên, chúng tôi vẫn muốn giải thích công dụng của tụ điện được rõ hơn.

- Tác dụng của tụ điện được biết đến nhiều nhất là khả năng lưu trữ năng lượng điện, lưu trữ điện tích hiệu quả. Nó được so sánh với khả năng lưu trữ như ắc qui. Tuy nhiên, ưu điểm lớn của tụ điện là lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện.

- Ngoài ra, công dụng tụ điện còn cho phép điện áp xoay chiều đi qua, giúp tụ điện có thể dẫn điện như một điện trở đa năng. Đặc biệt khi tần số điện xoay chiều (điện dung của tụ càng lớn) thì dung kháng càng nhỏ. Hỗ trợ đắc lực cho việc điện áp được lưu thông qua tụ điện.

- Hơn nữa, do nguyên lý hoạt động của tụ điện là khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp 1 chiều, cho điện áp xoay chiều lưu thông giúp truyền tí hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch điện thế.

- Tụ điện còn có vai trò lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng phẳng bằng cách loại bỏ pha âm.

Và nhiều hơn nữa những công dụng của tụ điện nữa mà Kocher muốn chia sẻ. Chính vì tác dụng của tụ điện có quá nhiều ưu điểm đến việc lưu trữ và khả năng lọc, phóng nạp nên nó được ứng dụng vào thực tế với rất nhiều công trình.

5 - Ứng dụng của tụ điện trong thực tế

Tụ điện trong bếp từ

Tụ điện dùng để làm gì? Với những công dụng tụ điện trên đây, người ta có thể ứng dụng tụ điện vào thực tế:

+ Ứng dụng của tụ điện được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật điện và điện tử.

+ Ứng dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi bởi tụ điện lưu trữ năng lượng cho bộ khuyếch đại được sử dụng

+ Tụ điện có thể để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động cho các máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử

+ Trong các chế tạo đặc biệt về vấn đề quân sự, ứng dụng của tụ điện dùng trong các máy phát điện, thí nghiệm vật lý, radar, vũ khí hạt nhân,...

+ Ứng dụng của tụ điện trong thực tế lớn nhất là việc áp dụng thành công nguồn cung cấp năng lượng, tích trữ năng lượng
+ .... và nhiều hơn nữa những tác dụng của tụ điện như xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh,...

Hiện nay, hầu hết các sản phẩm bếp từ đều được trang bị một tụ điện. Nó không chỉ là một trong năm linh kiện quan trọng nhất trong mỗi thiết bị điện từ. Mà còn là linh kiện quan trọng bậc nhất trong bo mạch của bếp từ.

Từ bài viết Tụ điện là gì? Công dụng và nguyên lý làm việc của tụ điện bếp từ mà Kocher đã tổng hợp trên đây. Chúng tôi mong rằng, từ những kiến thức chia sẻ trên đây về tụ điện, tầm quan trọng của linh kiện này trong bếp từ.

0

Cấu trúc và nguyên lý làm việc của PLC

Cấu trúc chung

PLC là thiết bị điều khiển logic khả trình (Program Logic Control), là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua 1 ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số.

Cũng như các thiết bị lập trình khác, hệ thống lập trình cơ bản của PLC bao gồm 2 phần: khối xử lý trung tâm (CPU) và hệ thống giao tiếp vào/ra (I/O) như sơ đồ khối:

Khối xử lý trung tâm:

Là một vi xử lý điều khiển tất cả các hoạt động của PLC như: Thực hiện chương trình, xử lý vào/ra và truyền thông với các thiết bị bên ngoài.

Bộ nhớ

Có nhiều các bộ nhớ khác nhau dùng để chứa chương trình hệ thống là một phần mềm điều khiển các hoạt động của hệ thống, sơ đồ LAD, trị số của Timer, Counter được chứa trong vùng nhớ ứng dụng, tùy theo yêu cầu của người dùng có thể chọn các bộ nhớ khác nhau:

1. Bộ nhớ ROM: là loại bộ nhớ không thay đổi được, bộ nhớ này chỉ nạp được một lần nên ít được sử dụng phổ biến như các loại bộ nhớ khác.

2. Bộ nhớ RAM: là loại bộ nhớ có thể thay đổi được và dùng để chứa các chương trình ứng dụng cũng như dữ liệu, dử liệu chứa trong Ram sẽ bị mất khi mất điện. Tuy nhiên, điều này có thể khắc phục bằng cách dùng Pin.

3. Bộ nhớ EPROM: Giống như ROM, nguồn nuôi cho EPROM không cần dùng Pin, tuy nhiên nội dung chứa trong nó có thể xoá bằng cách chiếu tia cực tím vào một cửa sổ nhỏ trên EPROM và sau đó nạp lại nội dung bằng máy nạp.

4. Bộ nhớ EEPROM: kết hợp hai ưu điểm của RAM và EPROM, loại này có thể xóa và nạp bằng tín hiệu điện. Tuy nhiên số lần nạp cũng có giới hạn.

Một PLC có đầy đủ các chức năng như: bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi (registers) và tập lệnh cho phép thực hiện các yêu cầu điều khiển phức tạp khác nhau. Hoạt động của PLC hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình nằm trong bộ nhớ, nó luôn cập nhật tín hiệu ngõ vào, xử lý tín hiệu để điều khiển ngõ ra.

Để đánh giá một bộ PLC người ta dựa vào 2 tiêu chuẩn chính: Dung lượng bộ nhớ và số tiếp điểm vào/ra của nó. Bên cạnh đó cũng cần chú ý đến các chức năng như: Bộ vi xử lý, chu kỳ xung clock, ngôn ngữ lập trình, khả năng mở rộng số cổng vào/ra.

Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458,…

Trong hệ thống điều khiển PLC các phần tử nhập tín hiệu như: chuyển mạch, nút ấn, cảm biến, ... được nối với đầu vào của thiết bị PLC. Các phần tử chấp hành như: đèn báo, rơ le, công tắc tơ,... được nối đến lối ra của PLC tại các đầu nối.

Chương trình điều khiển PLC được soạn thảo dưới các dạng cơ bản (sẽ được trình bày ở phần sau) sẽ được nạp vào bộ nhớ bên trong PLC, sau đó tự động thực hiện tuần tự theo một chuỗi lệnh điều khiển được xác định trước.

Hệ còn cho phép công nhân vận hành thao tác bằng tay các tiếp điểm, nút dừng khẩn cấp để đảm bảo tính an toàn trong các trường hợp xảy ra sự cố.

PLC được xem như trái tim trong một hệ thống điều khiển tự động đơn lẻ với chương trình điều khiển được chứa trong bộ nhớ của PLC, PLC thường xuyên kiểm tra trạng thái của hệ thống thông qua các tín hiệu hồi tiếp từ thiết bị vào để từ đó có thể đưa ra những tín hiệu điều khiển tương ứng đến các thiết bị ra.

PLC có thể được sử dụng cho những yêu cầu điều khiển đơn giản và được lập đi lập lại theo chu kỳ, hoặc liên kết với máy tính chủ khác hoặc máy tính chủ thông qua một kiểu hệ thống mạng truyền thông để thực hiện các quá trình xử lý phức tạp.

Tín hiệu vào

Mức độ thông minh của một hệ thống điều khiển phụ thuộc chủ yếu vào khả năng của PLC để đọc được các dữ liệu khác nhau từ các cảm biến cũng như bằng các thiết bị nhập bằng tay.

Tiêu biểu cho các thiết bị nhập bằng tay như: nút ấn, bàn phím và chuyển mạch. Mặt khác, để đo, kiểm tra chuyển động, áp suất, lưu lượng chất lỏng ,... PLC phải nhận các tín hiệu từ các cảm biến. Ví dụ: tiếp điểm hành trình, cảm biến quang điện,...tín hiệu đưa vào PLC có thể là tín hiệu số (digital) hoặc tín hiệu tương tự (analog), các tín hiệu này được giao tiếp với PLC thông qua các modul nhận tín hiệu vào khác nhau khác nhau DI (Digital Input) hoặc AI (Analog Input),....

Đối tượng điều khiển

Một hệ thống điều khiển sẽ không có ý nghĩa thực tế nếu không giao tiếp được với thiết bị ngoài, các thiết bị ngoài thông dụng như: môtơ, van, rơle, đèn báo, chuông điện,...cũng giống như thiết bị vào, các thiết bị ngoài được nối đến các cổng ra của modul ra (output). Các modul ra này có thể là DO (Digital Output) hoặc AO (ra tương tự).

Nguyên lý làm việc

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.

PLC thực chất chạy bằng mã máy với hệ thống số nhị phân, do đó tốc độ quét vòng chương trình có thể đạt đến vài phần ngàn giây, các Software dùng để lập trình PLC tích hợp cả phần biên dịch. Các dòng lệnh khi lập trình chúng ta đưa từ chương trình vào thì trình biên dịch sẽ chuyển đổi sang mã máy và ghi từng bit “0” hay bit “1” lên đúng vào vị trí có địa chỉ đã được quy ước trước trong PLC lên PC được thực thi xảy ra ngược lại và trình biên dịch đã làm xong nhiệm vụ của mình trước khi trả chương trình lên Monitor..

Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song:

- Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.

- Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.

- Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC.

Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.

Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.

Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O. Bên cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về địnhthời, đồng hồ của hệ thống.

* Vòng quét của chương trình:

PLC thực hiện các công việc (bao gồm cả chương trình điều khiển) theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét (scancycle). Mỗi vòng quét được bắt đàu bằng việc chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1.

Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn xử lý các yêu cầu truyền thông (nếu có) và kiểm tra trạng thái của CPU. Mỗi vòng quét có thể mô tả như sau:

Chú ý: Bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng vào/ra tương tự nên các lệnh truy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không thông qua bộ đệm.

Thời gian cần thiết để cho PLC thực hiện được một vòng quét được gọi là thời gian vòng quét (Scan time). Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau. Có vòng quét được thực hiện lâu, có vòng quét được thực hiện nhanh tuỳthuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện, vào khối lượng dữ liệu truyền thông. Trong vòng quét đó. Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượngđể xử lý, tính toán và việc gửi tín hiệu điều khiển đến đối tượng có một khoảngthời gian trễ đúng bằng thời gian vòng quét. Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định tính thời gian thực của chương trình điều khiển trong PLC. Thời gian vòng quét càng ngắn, tính thời gian thực của chương trình càng cao.

Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt, ví dụ khối OB40, OB80,... Chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại. Các khối chương trình này có thể thực hiện tại mọi vòng quét chứ không phải bị gò ép là phải ở trong giai đoạn thực hiện chương trình. Chẳng hạn một tín hiệu báo ngẵt xuất hiện khi PLC đang ở giai đoạn truyền thông và kiểm tra nội bộ, PLC sẽ tạm dừng công việc truyền thông, kiểm tra, để thực hiện ngắt như vậy, thời gian vòng quét sẽ càng lớn khi càng có nhiều tín hiệu ngắt xuất hiện trong vòng quét. Do đó để nâng cao tính thời gian thực cho chương trình điều khiển, tuyệt đối không nênviết chương trình xử lý ngắt quá dài hoặc quá lạm dụng việc sử dụng chế độ ngắt trong chương trình điều khiển.

Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ nhớ đệm của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền thông giữa bộ đêm ảo với ngoại vi trong giai đoạn 1 và 3 do hệ điều hành CPU quản lý. Ở một số modul CPU, khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực hiện với cổng vào/ra.

Ưu nhược điểm của PLC trong công nghiệp

Đặc điểm hệ thống điều khiển dùng Rơle

- Tốn kém rất nhiều dây dẫn .

- Thay thế rất phức tạp.

- Cần công nhân sửa chữa tay nghề cao.

- Công suất tiêu thụ lớn .

- Thời gian sửa chữa lâu.

- Khó cập nhật sơ đồ nên gây khó khăn cho công tác bảo trì cũng như thay

thế.

Tóm lại: Ở những hệ thống relay cũ để điều khiển đóng ngắt một thiết bị sau khi thực thi tác vụ theo một khoảng thời gian xác định, chúng ta hay dùng các bộ Timer Controller, khi đếm các sự kiện, sản phẩm,… chúng ta dùng các bộ Counter Controller có thể là bằng số cơ khí hay hiển thị bằng Led 7 đoạn, LCD… các giá trị cài đặt được thao tác trên các bộ controller này, nhưng vấn đề sẽ bắt đầu phức tạp dần khi trong hệ thống cần nhiều bộ timer hay counter riêng lẻ nhưng phải phối hợp có hệ thống trong một tác vụ liên tục và không có tính lặp lại, lúc này tủ điều khiển của ta bắt đầu quá tải về số lượng controller, dây nối điều khiển, cable nguồn bắt đầu tăng lên và khi hệ thống cần sự thay đổi các tham số trong quá trình điều khiển chúng ta sẽ tốn rất nhiều công sức để lần lượt thiết lập từng bộ Timer hay Counter.

Quá phức tạp. Chúng ta chưa tính đến khả năng lão hoá các thiết bị, tính chính xác sẽ từ từ kém đi theo thời gian, chưa tính đến khả năng hư hỏng tức thời của số lượng thiết bị này sẽ tiều tốn của chúng ta khá nhiều tiền chi cho việc chuẩn đoán và thay thế và chúng ta còn chưa tính đến số thời gian vô ích khi ngừng hệ thống không vận hành sản xuất được, có lẽ các sự kiện nêu trên hoàn toàn đúng với công thức: “Xác suất của số lần hỏng hóc sẽ tăng tỷ lệ thuận với tổng số các thiết bị có tham gia trong quá trình điều khiển”.

Đặc điểm hệ thống điều khiển dùng PLC

Sự ra đời của hệ điều khiển PLC đã làm thay đổi hẳn hệ thống điều khiển cũng như các quan niệm thiết kế về chúng, hệ điều khiển dùng PLC có nhiều ưu điểm như sau:

- Giảm 80% số lượng dây nối.

- Công suất tiêu thụ của PLC rất thấp .

- Có chức năng tự chuẩn đoán do đó giúp cho công tác sửa chữa được nhanh chóng và dễ dàng.

- Chức năng điều khiển thay đổi dễ dàng bằng thiết bị lập trình (máy tính, màn hình) mà không cần thay đổi phần cứng nếu không có yêu cầu thêm bớt các thiết bị vào, ra.

- Số lượng rơle và timer ít hơn nhiều so với hệ điều khiển cổ điển.

- Số lượng tiếp điểm trong chương trình sử dụng không hạn chế.

- Thời gian hoàn thành một chu trình điều khiển rất nhanh (vài ms) dẫn đến tăng cao tốc độ sản xuất .

- Chương trình điều khiển có thể in ra giấy chỉ trong vài phút giúp thuận tiện cho vấn đề bảo trì và sửa chữa hệ thống.

- Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học.

- Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.

- Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp.

- Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.

- Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các Modul mở rộng.

- Độ tin cậy cao, kích thước nhỏ.

- Giá cả có thể cạnh tranh được.

Đặc trưng của PLC là khả năng có thể lập trình được, chỉ số IP ở dải quy định cho phép PLC hoạt động trong môi trường khắc nghiệt công nghiệp, yếu tố bền vững thích nghi, độ tin cậy, tỉ lệ hư hỏng rất thấp, thay thế và hiệu chỉnh chương trình dễ dàng, khả năng nâng cấp các thiết bị ngoại vi hay mở rộng số lượng đầu vào nhập và đầu ra xuất được đáp ứng tuỳ nghi trong khả năng trên có thể xem là các tiêu chí đầu tiên cho chúng ta khi nghĩ đến thiết kế phần điều khiển trung tâm cho một hệ thống hoạt động tự động.

Ứng dụng của PLC trong công nghiệp

Từ các ưu điểm nêu trên, hiện nay PLC đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong công nghiệp như:

- Hệ thống nâng vận chuyển.

- Dây chuyền đóng gói.

- Các robot lắp giáp sản phẩm .

- Điều khiển bơm.

- Dây chuyền xử lý hoá học.

- Công nghệ sản xuất giấy .

- Dây chuyền sản xuất thuỷ tinh.

- Sản xuất xi măng.

- Công nghệ chế biến thực phẩm.

- Dây chuyền chế tạo linh kiện bán dẫn.

- Dây chuyền lắp giáp Tivi.

- Điều khiển hệ thống đèn giao thông.

- Quản lý tự động bãi đậu xe.

- Hệ thống báo động.

- Dây chuyền may công nghiệp.

- Điều khiển thang máy.

- Dây chuyền sản xuất xe ôtô.

- Sản xuất vi mạch.

- Kiểm tra quá trình sản xuất .

0

Mạch điện tự động khởi động động cơ bằng phương pháp đổi nối Sao/ Tam giác theo nguyên tắc thời gian

Khởi động sao tam giác là một trong các biện pháp khởi động của động cơ có công suất trung bình. Chỉ áp dụng được với động cơ hoạt động với sơ đồ tam giác. Khi khởi động, động cơ được nối sao, lúc này điện áp trên mỗi cuộn dây chỉ là U pha (220 V với lưới điện hạ áp của Việt nam). Sau một khoảng thời gian thì chuyển sang đấu tam giác, lúc này điện áp trên các cuộn dây là U dây. Bằng cách này giúp cho dòng khởi động nhỏ xuống.

Đối với động cơ nhỏ tới 7.5KW thì khởi động trực tiếp (DOL: Direct On Line (method of starting an electric motor). Đối với động cơ từ 11KW tới 45KW thì khởi động sao tam giác (Y-D: Star-Delta).

Bạn cần phải 3 contactor: 1 contactor đóng ngắt chính, 1 cái để nối sao và 1 cái để nối tam giác. Một Timer để chỉnh thời gian khởi động

Mạch điện giữa 2 cái nối sao và tam giác phải khóa lẫn nhau. Những nhà chế tạo kỹ lưỡng còn có khóa cơ khí, để 2 contactor này không thể đóng đồng thời.

0

Các ký hiệu linh kiện và các linh kiện cơ bản trong ngành điện

Trong một mạch điện luôn gồm có 3 thành phần: (1) Nguồn điện năng, (2) Khóa điện đóng mở mạch và (3) là các dạng tải.



Tải tài liệu xuống: https://drive.google.com/file/d/1VHFbO7RL1UivxOTlGTg6X8JUJ2dyh96d/view

0