Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện công nghiệp trình độ cđtc phần 1 trường cao đẳng nghề an giang

Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện công nghiệp trình độ cđtc phần 1 cung cấp kiến thức chuyên sâu cho sinh viên tại trường cao đẳng nghề An Giang.

Trường đại học

Trường Cao Đẳng Nghề An Giang

Chuyên ngành

Điện Công Nghiệp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo Trình

2022

52
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI GIỚI THIỆU

1. BÀI 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN

2. BÀI 2: MÁY NÉN KHÍ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN

3. BÀI 3: THIẾT BỊ PHÂN PHỐI VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH

4. BÀI 4: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

5. BÀI 5: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN

6. BÀI 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN

CÂU HỎI

BÀI TẬP

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện công nghiệp

Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện công nghiệp trình độ cao đẳng tại trường cao đẳng nghề An Giang được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức cơ bản và chuyên sâu về hệ thống điều khiển khí nén. Tài liệu này không chỉ phục vụ cho giảng dạy mà còn là nguồn tham khảo quý giá cho sinh viên trong quá trình học tập và nghiên cứu.

1.1. Mục tiêu của giáo trình điều khiển điện khí nén

Giáo trình hướng đến việc giúp sinh viên hiểu rõ về hệ thống khí nén, từ lý thuyết đến thực hành. Mục tiêu chính là trang bị cho sinh viên những kiến thức cần thiết để thiết kế và vận hành các mạch điều khiển điện khí nén.

1.2. Cấu trúc của giáo trình điều khiển điện khí nén

Giáo trình được chia thành 6 chương, mỗi chương tập trung vào một khía cạnh khác nhau của điều khiển điện khí nén, từ cơ sở lý thuyết đến thiết kế mạch điều khiển.

II. Những thách thức trong việc giảng dạy điều khiển điện khí nén

Việc giảng dạy điều khiển điện khí nén gặp nhiều thách thức, từ việc cập nhật công nghệ mới đến việc đảm bảo sinh viên nắm vững lý thuyết và thực hành. Những thách thức này cần được giải quyết để nâng cao chất lượng đào tạo.

2.1. Khó khăn trong việc tiếp cận công nghệ mới

Công nghệ điều khiển điện khí nén liên tục phát triển, đòi hỏi giáo viên và sinh viên phải thường xuyên cập nhật kiến thức mới để không bị lạc hậu.

2.2. Thiếu thiết bị thực hành hiện đại

Nhiều trường gặp khó khăn trong việc trang bị thiết bị thực hành hiện đại, điều này ảnh hưởng đến khả năng thực hành của sinh viên.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho điều khiển điện khí nén

Để nâng cao hiệu quả giảng dạy, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại, kết hợp lý thuyết và thực hành. Việc này giúp sinh viên dễ dàng tiếp thu kiến thức và áp dụng vào thực tế.

3.1. Sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy

Việc áp dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy giúp sinh viên tiếp cận kiến thức một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn.

3.2. Tổ chức các buổi thực hành tại xưởng

Các buổi thực hành tại xưởng giúp sinh viên có cơ hội trải nghiệm thực tế, từ đó củng cố kiến thức lý thuyết đã học.

IV. Ứng dụng thực tiễn của điều khiển điện khí nén trong ngành công nghiệp

Hệ thống điều khiển điện khí nén được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, từ sản xuất đến tự động hóa. Việc hiểu rõ ứng dụng của hệ thống này giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về ngành nghề.

4.1. Ứng dụng trong sản xuất tự động

Hệ thống điều khiển điện khí nén giúp tự động hóa quy trình sản xuất, nâng cao hiệu suất và giảm thiểu sai sót.

4.2. Ứng dụng trong ngành chế biến thực phẩm

Trong ngành chế biến thực phẩm, điều khiển điện khí nén được sử dụng để điều chỉnh các thiết bị đóng gói và vận chuyển.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của giáo trình điều khiển điện khí nén

Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện công nghiệp tại trường cao đẳng nghề An Giang không chỉ là tài liệu học tập mà còn là nền tảng cho sự phát triển nghề nghiệp của sinh viên. Tương lai, giáo trình cần được cập nhật thường xuyên để đáp ứng nhu cầu thực tiễn.

5.1. Định hướng phát triển giáo trình

Cần thường xuyên xem xét và cập nhật nội dung giáo trình để phù hợp với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu thị trường.

5.2. Tăng cường hợp tác với doanh nghiệp

Hợp tác với các doanh nghiệp trong ngành sẽ giúp sinh viên có cơ hội thực tập và làm việc thực tế, từ đó nâng cao kỹ năng và kinh nghiệm.

27/07/2025
Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện công nghiệp trình độ cđtc phần 1 trường cao đẳng nghề an giang

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Câu 1: Nêu định nghĩa khí nén? Câu 2: Điều khiển khí nén là gì? Câu 3: Ứng dụng của hệ thống điều khiển bằng khí nén Câu 4: Những đặc trưng của khí nén Câu 5: Ưu nhược điểm của hệ thống khí nén Câu 6: Trình bày khái niệm, các công thức tính áp suất, lực, công , công suất, lưu lương độ nhớt động Câu 7: Trình bày công thức các định luật khí lí tưởng Câu 8: Trình bày đặc tính của khí lí tưởng Câu 9: Thế nào là áp suất dư, áp suất tuyệt đối Câu 10: Trình bày công thức phương trình dòng chảy liên tục, phương trình Becnully Câu 11: Trình bày về cách tính các tổn thất áp suất trong hệ thống khí nén Câu 12: Cấu trúc cơ bản của một hệ thống điều khiển khí nén có bao nhiêu phần tử? Cho ví dụ cụ thể trong từng phần tử? Câu 14: Có bao nhiêu phương pháp điều khiển tự đòng trong hệ thống diều khiển khí nén, hãy kè ra chi tiết từng phương pháp cụ thể? 46 BÀI 2: MÁY NÉN KHÍ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN A. Mục tiêu: - Giải thích được nguyên lý hoạt động và ứng dụng của các loại máy nén. - Phân tích được các quá trình xử lý khí nén. - Rèn luyện tính chính xác, chủ động, sáng tạo và khoa học, nghiêm túc trong học tập và trong công việc.

Thiết bị phân phối khí nén Áp suất được tạo ra từ máy nén, ở đó năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc của động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng. Nguyên tắc hoạt động và phân loại máy nén khí a/ Nguyên tắc hoạt động - Nguyên lý thay đổi thể tích Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại. Như vậy theo định luật Boy - Mariotte, áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Các lọai máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như kiểu pít - tông, bánh răng, cánh gạt.

- Nguyên lý động năng Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó áp suất khí nén được tạo ra bằng động năng bánh dẫn. Nguyên tắc hoạt động này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như máy nén khí kiểu ly tâm. b/ Phân loại: - Theo áp suất: * Máy nén khí áp suất thấp p ≤ 15 bar.

* Máy nén khí áp suất cao p ≥ 15 bar. * Máy nén khí áp suất rất cao p ≥ 300 bar. 47 - Theo nguyên lý hoạt động: * Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: Máy nén khí kiểu pít - tông, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít. * Máy nén khí tua - bin: Máy nén khí kiểu ly tâm và máy nén khí theo chiều trục.

Hình 2-2: Nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiểu pít - tông 2.Máy nén khí kiểu pít - tông Máy nén khí kiểu pít - tông một cấp có thể hút được lưu lượng đến 10 m3/phút và áp suất nén từ 6 đến 10 bar. Máy nén khí kiểu pít - tông hai cấp có thể nén đến áp suất 15 bar. Loại máy nén khí kiểu pít - tông một cấp và hai cấp thích hợp cho hệ thống điều khiển bằng khí nén trong công nghiệp. Máy nén khí kiểu pít - tông được phân loại theo cấp số nén, loại truyền động và phương thức làm nguội khí nén.

Ngoài ra người ta còn phân loại theo vị trí của pít - tông. * Ưu điểm : Cứng vững, hiệu suất cao, kết cấu, vận hành đơn giản * Khuyết điểm : Tạo ra khí nén theo xung, thường có dầu, ồn. Máy nén khí kiểu cánh gạt Không khí được hút vào buồng hút (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn d - a). Nhờ rôto và stato đặt lệch nhau một khoảng lệch tâm e, nên khi rôto quay theo chiều sang phải, thì không khí sẽ vào buồng nén (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn a - b).

Sau đó khí nén sẽ vào buồng đẩy (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn b - c). 48 Lưu lượng tính theo công thức sau: Hình 2-3: Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu cánh gạt *Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt một cấp Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt một cấp (hình 2.4) bao gồm: thân máy (1), mặt bích thân máy, mặt bích trục, rôto (2) lắp trên trục. Trục và rôto (2) lắp lệch tâm e so với bánh dẫn chuyển động. Khi rôto (2) quay tròn, dưới tác dụng của lực ly tâm các cánh gạt (3) chuyển động tự do trong các rãnh ở trên rôto (2) và đầu các cánh gạt (3) tựa vào bánh dẫn chuyển động.

Thể tích giới hạn giữa các cánh gạt sẽ bị thay đổi. Như vậy quá trình hút và nén được thực hiện. Để làm mát khí nén, trên thân máy có các rãnh để dẫn nước vào làm mát. Bánh dẫn được bôi trơn và quay tròn trên thân máy để giảm bớt sự hao mòn khi đầu các cánh tựa vào.

* Ưu điểm : kết cấu gọn, máy chạy êm, khí nén không bị xung * Khuyết điểm : hiệu suất thấp, khí nén bị nhiễm dầu. Hình 2-4:Máy nén khí kiểu cánh gạt 1 cấp 49 4. Máy nén khí kiểu trục vis Máy nén khí kiểu trục vis hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích. Thể tích khoảng trống giữa các răng sẽ thay đổi khi trục vis quay.

Như vậy sẽ tạo ra quá trình hút (thể tích khoảng trống tăng lên), quá trình nén (thể tích khoảng trống nhỏ lại) và cuối cùng là quá trình đẩy. Hình 2-5: Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu trục vis Máy nén khí kiểu trục vis gồm có hai trục: trục chính và trục phụ. Số răng càng lớn, thể tích hút nén của một vòng quay sẽ giảm. Số răng (số đầu mối) của trục chính và trục phụ không bằng nhau sẽ cho hiệu suất tốt hơn.

* Ưu điểm : khí nén không bị xung, sạch; tuổi thọ vít cao (15.000 giờ); nhỏ gọn, chạy êm. * Khuyết điểm : Giá thành cao, tỷ số nén bị hạn chế. Hình 2-6: Sơ đồ hệ thống máy nén khí kiểu trục vis có hệ thống dầu bôi trơn. Máy nén khí kiểu Root Máy nén khí kiểu root gồm có hai hoặc ba cánh quạt (pít - tông có dạng hình số 8).

Các pít-tông đó được quay đồng bộ bằng bộ truyền động ở ngoài thân máy và trong quá trình quay không tiếp xúc với nhau. Như vậy khả năng hút của máy phụ thuộc vào khe hở giữa hai pít - tông, khe hở giữa phần quay và thân máy. Hình 2-7: Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu Root 50 Máy nén khí kiểu Root tạo ra áp suất không phải theo nguyên lý thay đổi thể tích, mà có thể gọi là sự nén từ dòng phía sau. Điều đó có nghĩa là: khi rôto quay được 1 vòng thì vẫn chưa tạo được áp suất trong buồng đẩy, cho đến khi rôto quay tiếp đến vòng thứ 2, thì dòng lưu lượng đó đẩy vào dòng lưu lượng thứ 2, với nguyên tắc này tiếng ồn sẽ tăng lên.

* Ưu điểm : khí nén không bị xung, sạch, khí nén tạo ra ít bị xung và không bị nhiễm dầu, chạy êm. * Khuyết điểm : Giá thành cao, có độ mòn giữa các răng và rãnh, tỷ số nén bị hạn chế. Máy nén khí kiểu tua bin Là những máy nén khí dòng liên tục, đặc biệt có lưu lượng lớn, gồm hai loại dọc trục và hướng tâm. Tốc độ của dòng chảy của khí rất lớn, có thể tăng tốc bằng cách tăng số lượng cánh turbin.

* Ưu điểm : khí nén có chất lượng tốt, các răng trên stato di động cho phép chỉnh được lưu lượng, tuổi tho cao và ít đòi hỏi bảo trì, hiệu suất cao * Khuyết điểm : Kết cấu phức tạp, khó điều chỉnh, làm việc ở vận tốc cao do đó rất nhạy với mòn, khó điều chỉnh. Cơ cấu chấp hành 1.Yêu cầu về khí nén Khí nén được tạo ra từ những máy nén khí chứa đựng rất nhiều chất bẩn theo từng mức độ khác nhau. Chất bẩn bao gồm bụi, hơi nước trong không khí, những phần tử nhỏ, cặn bã của dầu bôi trơn và truyền động cơ khí. Khí nén khi mang chất bẩn tải đi trong những ống dẫn khí sẽ gây nên sự ăn mòn, rỉ sét trong ống và trong các phần tử của hệ thống điều khiển.

Vì vậy, khí nén được sử dụng trong hệ thống khí nén phải được xử lý. Tùy thuộc vào phạm vi sử dụng mà xác định yêu cầu chất lượng của khí nén tương ứng cho từng trường hợp cụ thể. Các lọai bụi bẩn như hạt bụi, chất cặn bã của dầu bôi trơn và truyền động cơ khí được xử lý trong thiết bị gọi là thiết bị làm lạnh tạm thời, sau đó khí nén được dẫn đến bình ngưng tụ hơi nước. Giai đoạn này gọi là giai đoạn xử lý thô.

Nếu thiết bị xử lý giai đoạn này tốt thì khí nén có thể được sử dụng cho những dụng cụ dùng khí nén cầm tay, những thiết bị đồ gá đơn giản. Khi sử dụng khí nén trong hệ thống điều khiển và một số thiết bị đặc biệt thì yêu cầu chất lượng khí nén cao hơn. 51 Hệ thống xử lý khí nén được phân thành 3 giai đoạn : - Lọc thô: dùng bộ phận lọc bụi thô kết hợp với bình ngưng tụ để tách hơi nước. - Phương pháp sấy khô: dùng thiết bị sấy khô khí nén để lọai bỏ hầu hết lượng nước lẫn bên trong.

Giai đoạn này xử lý tùy theo yêu cầu sử dụng của khí nén. - Lọc tinh : lọai bỏ tất cả các lọai tạp chất, kể cả kích thước rất nhỏ. Hình 2-9: Các giai đoạn xử lý khí nén 2. Các phương pháp xử lý khí nén Trong những lãnh vực đòi hỏi chất lượng khí nén cao, hệ thống xử lý khí nén được phân ra làm 3 giai đoạn: a/ Lọc thô: Khí nén được làm mát tạm thời khi từ trong máy nén khí ra để tách chất bẩn.

Sau đó khí nén được đưa vào bình ngưng tụ để tách hơi nước. Giai đoạn lọc thô là giai đoạn cần thiết nhất cho vấn đề xử lý khí nén b/ Phương pháp sấy khô: - Bình ngưng tụ làm lạnh bằng không khí: Khí nén được dẫn vào bình ngưng tụ. Tại đây khí nén sẽ được làm lạnh và phần lớn lượng hơi nước chứa trong không khí sẽ được ngưng tụ và tách ra. Làm lạnh bằng không khí, nhiệt độ khí nén trong bình ngưng tụ sẽ đạt được trong 0 0 0 khoảng từ 30 C đến 35 C.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ