Đồ án Tìm hiểu dây chuyền sản xuất Ac quy, đi sâu nghiên cứu hệ thống nạp Ac quy tự động
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ac quy là nguồn cung điện một chiều cho các thiết bị điện trong công
nghiệp cũng như trong dân dụng.
Khi ac qui phóng hết điện ta phải tiến hành nạp điện cho ac quy, sau đó
ac quy lại có thể phóng điện lại được. Ac quy có thể thực hiện nhiều chu kì
phóng nạp nên ta có thể sử dụng lâu dài.
Trong thực tế kĩ thuật có nhiều loại ac quy nhưng phổ biến và thường
dùng nhất là hai loại ac quy: ac quy axit (ac quy chì) và ac quy kiềm. Tuy
nhiên trong thực tế thông dụng nhất từ trước tới nay vẫn là ac quy axit vì so
với ac quy kiềm thì ac quy axít có một vài tính năng tốt hơn như:
+ Sức điện động cao (với ac quy axit là 2V, ac quy kiềm là 1, 2V).
+ Trong quá trình phóng, sụt áp của ac quy axit nhỏ hơn so với ac quy
kiềm.
+ Giá thành của ac quy axit rẻ hơn so với ac quy kiềm.
+ Điện trở trong của ac quy axit nhỏ hơn so với ac quy kiềm.
Vì vậy trong đồ án này chúng em chọn loại ac quy axit để nghiên cứu
công nghệ và thiết kế nguồn nạp ac quy tự động.
1.2. CẤU TẠO CỦA AC QUY AXIT
Ac quy axit thông thường gồm vỏ bình các bản cực, các tấm ngăn và
dung dịch điện phân.
1.2.1. Vỏ bình.
Vỏ bình ac quy axit hiện nay được chế tạo bằng nhựa êbônit hoặc
anphantơpéc hay cao su nhựa cứng. Để tăng độ bền và khả năng chịu axit cho
binh, khi chế tạo người ta ép vào bên trong bình một lớp lót chịu axit là
polyclovinyl lớp lót này dày khoảng 0, 6 mm. Nhờ lớp lót này mà tuổi thọ của
bình ac quy tăng lên từ 2 ÷ 3 lần.
Phía trong vỏ bình tuỳ theo điện áp danh định của ac quy mà chia thành
các ngăn riêng biệt và các vách ngăn này được ngăn cách bởi các ngăn kín và10
chắc. Mỗi ngăn được gọi là một ngăn ac quy đơn, trong đồ án này, nhiệm vụ
nghiên cứu là ac quy chì với điện áp danh định là 12V nên ta có sáu ngăn ac
quy đơn.
Ở đáy các ngăn có các sống đỡ khối bản cực tạo thành khoảng trống giữa
đáy bình và mặt dưới của khối bản cực, nhờ đó mà tránh được hiện tượng
chập mạch giữa các bản cực do chất tác dụng bong ra rơi xuống đáy gây lên.
Bên ngoài vỏ bình được đúc hình dạng gân chịu lực để tăng độ bền cơ và
có thể được gắn các quai xách để việc di chuyển được dễ dàng hơn.
1.2.2. Bản cực, phân khối bản cực và khối bản cực.
Bản cực gồm cốt hình lưới và chất tác dụng. Cốt đúc bằng hợp kim chì
(Pb) - antimon (Sb) với tỷ lệ (87 ÷ 95)% Pb - (5 ÷ 13)% Sb. Phụ gia antimon
thêm vào có tác dụng tăng độ cứng, giảm han gỉ và cải thiện tính đúc cho cốt.
Cốt để giữa chất tác dụng và phân khối dòng điện khắp bề mặt bản cực.
Điều này có ý nghĩa rất quan trọng đối với các bản cực dương vì điện trở của
chất tác dụng (ôxit chì PbO2) lớn hơn rất nhiều so với điện trở của chì nguyên
chất, do đó càng tăng chiều dày của cốt thì điện trở trong của ac quy sẽ càng
nhỏ.
Cốt đúc dạng khung bao quanh, có vấu để hàn nối các bản cực thành phân
khối bản cực và có hai chân để tỳ lên các sống đỡ ở đáy bình ac quy.
Vì điện cốt của bản cực âm không phải là yếu tố quyết định vả lại chúng
cũng ít bị han gỉ nên người ta thường làm mỏng hơn bản cực dương. Đặc biệt
là hai tấm bên của phân khối bản cực âm lại càng mỏng vì chúng chỉ làm việc
có một phía với các bản cực dương.
Chất tác dụng được chế tạo từ bột chì, axit sunfuric đặc và khoảng 3% các
muối của axit hữu cơ đối với bản cực âm, còn đối với các bản cực dương thì
chất tác dụng được chế tạo từ các ôxit chì Pb3O4, PbO và dung dịch axit
sunfuric đặc. Phụ gia muối của axit hữu cơ trong bản cực âm có tác dụng
tăngđộ xốp, độ bền của chất tác dụng, nhờ đó mà cải thiện được độ thấm sâu
của dung dịch điện phân vào trong lòng bản cực đồng thời điện tích thực tế
tham gia phản ứng hoá học cũng được tăng lên.
86 trang
16102
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tìm hiểu dây chuyền sản xuất Ac quy, đi sâu nghiên cứu hệ thống nạp Ac quy tự động", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đồ án Tìm hiểu dây chuyền sản xuất Ac quy, đi sâu nghiên cứu hệ thống nạp Ac quy tự động
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 TÌM HIỂU DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT AC QUY, ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NẠP AC QUY TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP HẢI PHÕNG – 2011 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001 : 2008 TÌM HIỂU DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT AC QUY, ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NẠP AC QUY TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Thế Anh Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Ban HẢI PHÕNG – 2011 CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM LẬP ĐỘC – TỰ DO – HẠNH PHÖC ----------------o0o----------------- BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Thế Anh - Mã số: 110926 Lớp: ĐC 1102 - Ngành Điện Công Nghiệp. Tên đề tài: Tìm hiểu dây chuyền sản xuất Ac quy, đi sâu nghiên cứu hệ thống nạp Ac quy tự động. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH AC QUY DAI SUNG. CÁC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất Họ và tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Nguyễn Tiến Ban Phó giáo sư tiến sỹ Trường Đại Học Hải Phòng Toàn bộ đề tài Người hướng dẫn thứ hai Họ và tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 10 tháng 04 năm 2011. Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 10 tháng 07 năm 2011. Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N. Sinh viên Nguyễn Thế Anh Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N PGS.TS Nguyễn Tiến Ban Hải Phòng, ngày.......tháng ... năm 2011 Hiệu trưởng GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp. .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất lượng các bản vẽ). .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn : (Điểm ghi bằng số và chữ) Ngày..tháng..năm 2011 Cán bộ hướng dẫn chính. (Ký và ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài. .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... 2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện. (Điểm ghi bằng số và chữ) Ngàythángnăm 2011 Người chấm phản biện. (Ký và ghi rõ họ tên) 8 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện năng được sử dụng rất rộng dãi ở mọi lĩnh vực trong cuộc sống. Tuy nhiên, có những lúc rất cần năng lượng điện mà không thể lấy từ lưới điện được; Do đó, ta phải lấy từ các nguồn điện dự trữ như Ac quy. Ac quy không tự nhiên có điện mà phải tiến hành nạp cho ac quy mới sử dụng được. Bởi vậy, bộ nạp ac quy tự động được sử dụng khá rộng rãi. Nếu thiếu sẽ không có nguồn điện dự trữ, vận hành cho các máy móc thiết bị, có thể không đáp ứng được chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Được sự tạo điều kiện của nhà trường cũng như sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn: “điện công nghiệp và dân dụng”. Em đã được giao nghiên cứu đề tài: “Tìm hiểu dây chuyền sản xuất ac quy, đi sâu nghiên cứu hệ thống nạp ac quy tự động ”. Với nội dung gồm 3 chương: Chương 1. Giới thiệu chung về ac quy. Chương 2. Lựa chọn bộ nạp ac quy. Chương 3. Hệ thống nạp ac quy tự động. Trong quá trình làm việc, do trình độ còn non trẻ về kiến thức trong nghề nghiệp, kinh nghiệm trong thực tế và thời gian có hạn nên đồ án không thể tránh được những thiếu sót. Do đó, em rất mong muốn được sự chỉ bảo thêm của các thầy, cô và đóng g ... ạp điều chình được sử dụng để cấp nguồn cho các phụ tải hoạt động qua chân 4-12 của công tắc chuyển đổi Cos. 81 Sau khoảng thời gian 8h tiếp theo ki khi bộ ac quy BAT2 nạp đầy công tắc chuyển đổi cos chuyển hệ thống sang vị trí thứ 2 tức là nạp điều chỉnh. Sau đó hệ thống làm việc tương tự như với bộ ac quy BAT1 đã trình bày ở trên. Các chu kỳ tiếp theo mạch hoạt động tương tự. Tín hiệu phản hồi của công tắc chuyển đổi Cos được chuyển về mạch điều khiển qua chân 25-26 nhằm điều khiển quá trình nạp và cấp điện cho phụ tải của 2 bộ ac quy BAT1 và BAT2. Giúp hệ thống làm việc bền vững, lâu dài và tăng tuổi thọ cũng như thời gian sử dụng đối với 2 bộ ac quy. Một phần tín hiệu qua công tắc chuyển đổi chuyển đến hệ thông cảnh báo không nạp ALX và bộ cách ly điện áp thấp GRS. Khi xảy ra sự cố thì các tín hiệu đưa đến mạch điều khiển để sử lý. 3.5.4. Các bảo vệ. - Ngắn mạch, quá tải: thông qua Attomat XS50CS, và các cầu chì F1-6 - Cách ly điện áp thấp: bộ GRS - Không nạp ac quy: bộ ALX 3.6. ĐÁNH GIÁ. - Hệ thống rất linh hoạt trong việc lựa chọn chế độ phóng, nạp cho từng bộ ac quy. - Khả năng tự động hóa cao - Cập nhật đầy đủ thông tin, thông số về hệ thống. giúp cho người vận hành theo dõi dễ dàng nhanh chóng khắc phục sự cố hay thay đổi các thông số cho hệ thống. - Đảm bảo các bảo vệ cơ bản giúp hệ thống hoạt động an toàn. Tăng thời gian sử dụng. 82 KẾT LUẬN Sau 3 tháng tìm hiểu và tham khảo tài liệu với ý thức nỗ nực của bản thân. Đặc biệt có sự quan tâm giúp đỡ của ban lãnh đạo nhà trường, thầy giáo hướng dẫn, bạn bè đến nay em đã hoàn thành công việc được giao đúng thời gian quy định. Đúng với đề tài em được giao là: “ Tìm hiểu dây chuyền sản xuất Acquy, đi sâu nghiên cứu hệ thống nạp Acquy tự động”. Nội dung thuyết minh gồm có 3 chương, ở đây em đã tìm hiểu nghíên cứu, phân tích các vấn đề sau: 1. Nghiên cứu về ac quy. 2. Dây chuyền sản xuất ac quy. 3. Đi sâu nghiên cứu hệ thống nạp ac quy tự động. Bằng những kiến thức đã được học ở trên lớp kết hợp với các tài liệu đã được tham khảo. Sau khi vận dụng vào làm đề tài tốt nghiệp, em thấy qua quá trình đó đã giúp em nắm vững hơn phần lý thuyết đã học trong nhà trường và có sự hiểu biết hơn về thực tế. Mặc dù rất cố gắng nhưng do kiến thức còn yếu, thời gian làm lại ngắn nên bản đồ án chắc chắn còn có nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các thầy, cô. Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các bạn trong lớp, các thầy cô trong bộ môn và đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn nhóm em, thầy giáo PGS.TS.Nguyễn Tiến Ban. Thầy đã giúp đỡ chỉ bảo em rất nhiều để em có thể hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô! Sinh viên thực hiện Nguyễn Thế Anh 83 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tác giả Tài liệu [1]. Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải Điện tử công suất(Nhà Trần Trọng Minh(2004) xuất bản KHKT, Hà Nội) [2]. Nguyễn Bính(2000) Điên tử công suất( Nhà xuất bản KHKT, Hà Nội) [3]. Lê Văn Doanh, Nguyễn Bính Điên tử công suất( Nhà xuất bản Nguyễn Văn Nhờ(2007) ĐH Quốc Gia, Hà Nội,) [4]. [5]. [6]. 84 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AC QUY. ..................................... 9 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................... 9 1.2. CẤU TẠO CỦA AC QUY AXIT ............................................................ 9 1.2.1. Vỏ bình. .................................................................................................. 9 1.2.2. Bản cực, phân khối bản cực và khối bản cực. .................................. 10 1.2.3. Tấm ngăn. ............................................................................................ 11 1.2.4. Dung dịch điện phân. .......................................................................... 11 1.2.5. Nắp, nút và cầu nối.............................................................................. 13 1.3. QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI HÓA HỌC TRONG AC QUY................... 13 1.4. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA AC QUY AXIT. .............................................. 14 1.4.1. Sức điện động của ac quy axit. ........................................................... 14 1.4.2. Dung lƣợng của ac quy. ...................................................................... 15 1.4.3. Đặc tính phóng của ac quy axit .......................................................... 15 1.4.4. Đặc tính nạp của ac quy. .................................................................... 17 1.5. PHƢƠNG PHÁP NẠP ÁC QUY TỰ ĐỘNG ...................................... 18 1.5.1. Phƣơng pháp nạp ac quy với dòng điện không đổi. ........................ 18 1.5.2. Phƣơng pháp nạp ac quy với điện áp nạp không thay đổi. ............. 19 1.5.3. Phƣơng pháp nạp dòng áp. ................................................................ 20 1.6. DÂY CHYỀN SẢN XUẤT AC QUY ................................................... 23 1.6.1. Quy trình sản xuất ac quy. ................................................................. 23 CHƢƠNG 2: LỰA CHỌN BỘ NẠP AC QUY ........................................... 29 2.1. BỘ NẠP AC QUY SỬ DỤNG CHỈNH LƢU 1 PHA 2 NỬA CHU KỲ CÓ ĐIỀU KHIỂN. ........................................................................................ 29 2.1.1. Sơ đồ: .................................................................................................... 29 2.1.2. Dạng điện áp: ....................................................................................... 30 2.1.3. Nguyên lý động. ................................................................................... 30 2.1.4: Các công thức cơ bản [2]:................................................................... 31 2.2. BỘ NẠP AC QUY SỬ DỤNG MẠCH CHỈNH LƢU CÓ ĐIỀU KHIỂN CẦU 1 PHA ..................................................................................... 32 2.2.1. Sơ đồ. .................................................................................................... 32 2.2.2. Dạng điện áp: ....................................................................................... 32 2.2.3. Nguyên lý: ............................................................................................ 32 85 2.2.4. Các công thức cơ bản[2]: .................................................................... 33 2.3. BỘ NẠP AC QUY SỬ DỤNG MẠCH CHỈNH LƢU ĐIỀU KHIỂN HÌNH TIA 3 PHA .......................................................................................... 34 2.3.1. Sơ đồ: .................................................................................................... 34 2.3.2: Dạng điện áp. ....................................................................................... 34 2.3.3: Nguyên lý hoạt động. .......................................................................... 34 2.3.4: Các công thức cơ bản [2] :.................................................................. 35 2.4. BỘ NẠP AC QUY SỬ DỤNG MẠCH CHỈNH LƢU BÁN ĐIỀU KHIỂN CẦU 1 PHA. .................................................................................... 36 2.4.1: Sơ đồ. .................................................................................................... 36 2.4.2. Dạng điện áp: ....................................................................................... 36 2.4.3: Nguyên lý hoạt động: .......................................................................... 37 CHƢƠNG 3: HỆ THỐNG NẠP AC QUY TỰ ĐỘNG ............................. 39 3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. ........................................................................................ 39 3.2. SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU. ......................................................................... 41 3.2.1. Sơ đồ mắc song song các bình ac quy vào nguồn nạp. .................... 41 3.2.2.. Sơ đồ mắc nối tiếp các bình ac quy vào nguồn nạp. ....................... 41 3.2.3. Sơ đồ mắc hỗn hợp các bình ac quy vào nguồn nạp. ....................... 42 3.3. SƠ ĐỒ ĐỀ XUẤT. .................................................................................. 43 3.4. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN. ................................................................... 46 3.4.1. Sơ đồ mạch lực. .................................................................................... 47 3.4.1..2. Các phần tử trên sơ đồ mạch lực. .................................................. 47 3.4.1.3.Các thiết bị bảo vệ: ............................................................................. 49 3.4.1.4. Các thiết bị chỉ thị: ............................................................................ 50 3.4.1.5. Điện trở lấy tín hiệu: ......................................................................... 50 3.4.1.6.Tính toán máy biến áp. ...................................................................... 50 3.4.2. Mạch điều khiển. ................................................................................. 53 3.4.2.1. Cấu trúc mạch điều khiển. ................................................................ 53 3.4.2.2. Nguyên tắc điều khiển. ..................................................................... 53 3.4.2.3. Sơ đồ khối và chức năng. .................................................................. 55 3.4.2.4.Xây dựng mạch điều khiển. .............................................................. 57 3.4.2.5. Khâu dạng xung, khâu tách xung và khâu khuếch đại xung......... 62 3.4.2.6. Tính toán biến áp xung. .................................................................... 65 3.4.2.7.Nguồn cung cấp cho mạch điều khiển: ............................................ 68 3.4.2.8.Khâu phản hồi. ................................................................................... 71 86 3.5. HOẠT ĐỘNG. ........................................................................................ 75 3.5.1. Sơ đồ mạch nạp. .................................................................................. 75 3.5.2. Các phần tử trong sơ đồ nguyên lý điều khiển mạch nạp ac quy tự động. ............................................................................................................... 78 3.5.3. Nguyên lý làm việc của sơ đồ. ............................................................ 79 3.5.4. Các bảo vệ. ........................................................................................... 81 3.6. ĐÁNH GIÁ.............................................................................................. 81 KẾT LUẬN .................................................................................................... 82 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 83
File đính kèm:
- do_an_tim_hieu_day_chuyen_san_xuat_ac_quy_di_sau_nghien_cuu.pdf
