BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN Đề số 04 Sinh viên thực hiện Mã sinh viên Lớp Trang bị điện trong Công ngh.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN: THÍ NGHIỆM CHUN MƠN Đề số: 04 Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: Lớp: Trang bị điện Cơng nghiệp Giao thơng Khố: K60 GVHD: Ths Đỗ Văn Thăng Hà nội, 24-6-2022 MỤC LỤC MỤC LỤC Đề tiểu luận “Thí nghiệm chun mơn” Đề số 04 Câu 1: I Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi AC -> DC ? II Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi DC -> AC ? Câu 2: Động điện chiều làm việc chế độ kích từ độc lập: I Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch khởi động hãm động cơ? II Thực điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay động cách nào? …………………………………………………………………………… 10 Câu 3: Sử dụng biến tần 3G3JX-A2007 hãng Omron 11 I Vẽ sơ đồ nối dây 11 II Cài biến tần 12 Đề tiểu luận “Thí nghiệm chuyên môn” Đề số 04 Câu 1: - Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi AC -> DC mà bạn biết? Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi DC -> AC mà bạn biết? Câu 2: Động điện chiều làm việc chế độ kích từ độc lập: - Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch khởi động hãm động cơ? Thực điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay động cách nào? Câu 3: Sử dụng biến tần 3G3JX-A2007 hãng Omron cho quạt thơng gió (động khơng đồng pha rotor lồng sóc) có cơng suất 0.55kW, điện áp Y/Δ (380/220VAC) Vận hành cách dùng panel điều khiển có chuyển mạch hai vị trí dùng cho mục đích chạy/dừng chuyển mạch hai vị trí chạy cấp tốc tộ (tốc độ thấp 20Hz, tốc độ cao 40Hz) - Hãy vẽ sơ đồ đấu nối cho toán trên? Cài đặt tham số mà bạn cho cần thiết? (Chú ý: tra thông số mã biến tần để chọn sơ đồ đấu nối động theo hình Y hay Δ) Yêu cầu trình bày: - Số trang tối đa 30 trang (không tính mục lục, tài liệu tham khảo phụ lục); phông chữ Times New Roman, cỡ chữ 13; paragraph 1,3 - 1,5 line; lề trái cm; lề trên, lề dưới, lề phải cm - Số thứ tự trang trang, phía - Báo cáo tổng kết đề tài trình bày theo trình tự sau: Bìa báo cáo: Điền thơng tin tên SV; mã SV; lớp; khóa Danh mục từ viết tắt (xếp theo thứ tự bảng chữ cái) Nội dung báo cáo - Tài liệu tham khảo phụ lục (nếu có): tối đa 10 trang Câu 1: I Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi AC -> DC ? - Chuyển đổi AC thành DC mạch chỉnh lưu cầu + Mạch chỉnh lưu cầu là chuyển đổi biến dòng điện xoay chiều (AC) máy phát điện tạo thành dòng điện chiều (DC) để cung cấp điện cho thiết bị hay linh kiện điện + Ta sử dụng tính dẫn chiều diode Cụ thể, chia điốt thành nhóm dẫn tương ứng theo cực của điện áp thứ cấp ở máy biến áp. Cực dương nối với cực trên và cực âm nối với cực dưới của tải điện trở để ln có điện áp xung chiều tải. + Mạch chỉnh lưu cầu hoạt động cách mạnh mẽ chẳng hạn như: sạc pin lưu trữ hay hạn chế dòng ắc quy chạy ngược trở lại máy phát điện để bảo vệ máy phát điện không bị cháy Trong nửa chu kỳ dương: D1 D3 bật, D2 D4 tắt Trong nửa chu kỳ âm: D1 D3 tắt, D2 D4 bật + Diode được xử lý mơ hình lý tưởng là điện trở thuận bằng và điện trở ngược là vơ hạn. Mạch chỉnh lưu cầu cũng coi loại mạch chỉnh lưu tồn sóng + Các cuộn dây máy biến áp nối với điốt theo phương pháp Từ D1-D4 điốt chỉnh lưu giống nối theo dạng cầu nên chúng gọi là mạch chỉnh lưu cầu Sử dụng chức dẫn hướng của diode, đầu thứ cấp dẫn đến tải nửa chu kỳ âm. + Trong nửa chu kỳ dương, dịng điện có D1 D3 trong nửa chu kỳ âm, dịng điện có D2 D4 dẫn qua RL từ từ xuống II Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi DC -> AC ? DC - AC pha: - Nguyên lý hoạt động: Dựa nguyên lý đóng mở cặp van chéo theo chu kì Khi đóng cặp T1 T4, mở cặp T2 T3 ngược lại đóng cặp T2 T3, mở cặp T1 T4 dịng điện đổi chiều Để thay đổi tần số thay đổi chu kì đóng mở Nghịch lưu pha: Hình Sơ đồ nghịch lưu cầu pha Hình Sơ đồ nghịch lưu pha có điểm trung tính - Nguyên lý hoạt động: Các tín hiệu điều khiển đưa vào đơi tiristo T1, T2 lệch pha với tín hiệu điều khiển đưa vào đơi T3, T4 góc180o Điện cảm đầu vào nghịch lưu đủ lớn Ld =∞ dịng điện đầu vào xan phẳng (hình 1), nguồn cấp cho nghịch lưu nguồn dòng dạng dòng điện nghịch lưu i N có dạng xung vng.Khi đưa xung cào mở cặp van T1, T2 dòng điện i N =i d =I d Đồng thời dòng qua tụ C tăng lên đột biến, tụ C bắt đầu nạp điện với dấu “+” bên trái dấu “-” bên phải Khi tụ C nạp đầy, dòng qua tụ giảm Dòng i N =ic + i z=I d =hằng số , nên lúc đầu dòng qua tải nhỏ sau dịng qua tải tăng lên Sau nửa ch kỳ t=t người ta đưa xung vào mở cặp van T3, T4 Cặp T3, T4 mở tạo q trình phóng điện cảu tụ C từ cực “+” cực “-” Dịng phóng ngược chiều với dòng qua T1 T2 làm cho T1 T2 bị khoá lại Giản đồ xung nghịch lưu cầu pha Quá trình chuyển mạch xảy gần tức thời Sau tụ C nạp điện theo chiều ngược lại với cực tính “+” bên phải cực tính “-” bên trái, dịng nghịch lưu i N =i d =I d đổi dấu Đến thời điểm t=t người ta đưa xung vào mở T1, T2 T3, T4 bị khố lại q trình lặp lại trước DC/AC pha 7 - Nguyên lý hoạt động: Để tạo pha đối xứng luật dẫn điện van cần: T1 T4 dẫn lệch 180° tạo pha A T2 T5 dẫn lệch 180° tạo pha C T3 T6 dẫn lệch 180° tạo pha B Các pha A, B C lệch 120° Dạng điện áp tải: + Trong khoảng từ – t1: T1,T5,T6 theo sơ đồ thay hình Từ sơ đồ ta thấy theo hình + Trong khoảng từ t1 – t2: T1,T2,T6 theo sơ đồ thay hình Từ sơ đồ ta thấy theo hình + Trong khoảng từ t2 – t3: T1,T2,T3 theo sơ đồ thay hình Từ sơ đồ ta thấy theo hình Hình 3: Luật điều khiển van Hình 4: Điện áp tải mạch nghịch lưu Từ đó: Ta có giá trị hiệu dụng tính cơng thức Chuyển đổi DC thành AC biến tần ( inverter ) - Biến tần có thể thay đổi tần số từ 1Hz đến 50Hz, chí 60Hz lên đến 400Hz loại động chạy tốc độ cao máy CNC Chính nhờ có biến tần mà ta làm cho động chạy nhanh bình thường so với chạy tần số 50Hz - Cấu tạo : + Biến tần cấu tạo từ phận có chức nhận nguồn điện có điện áp đầu vào cố định với tần số cố định, từ biến đổi thành nguồn điện có điện áp tần số biến thiên ba pha (có thể thay đổi) để điều khiển tốc độ động + Một số phận biến tần kể đến như: mạch chỉnh lưu, mạch chiều trung gian (DC link), mạch nghịch lưu phần điều khiển - Nguyên lý hoạt động : Khi khơng có nguồn điện: Ắc quy phóng điện qua bộ biến tần, chuyển nguồn điện chiều DC thành nguồn xoay chiều AC cung cấp nguồn cho tải Đối với dạng UPS offline/line-interactive có tác dụng bình ổn điện áp mạch dự trữ lượng cho ắc quy Các thiết bị điện thông thường nối trực tiếp với nguồn điện Khi điện áp qua mạch mức quy định hay xảy tình trạng điện lưới chính, nguồn UPS bật chức sử dụng bộ biến tần (Inverter) DC-AC, thiết bị chủ yếu sử dụng lượng dự trữ ắc quy Sau UPS chuyển mạch cho thiết bị kết nối với đầu bộ biến tần này Tiếp theo, ắc quy phóng điện qua bộ biến tần, chuyển nguồn điện DC thành AC cung cấp nguồn cho tải Thời gian chuyển kéo dài đến khoảng nhỏ 20 mili giây tùy thuộc vào thời gian cần thiết để UPS phát cố điện nêu Như vậy, thiết bị hay hệ thống lưới điện đảm bảo ổn định trường hợp bất khả kháng xảy liên quan đến nguồn điện có khả gây hư hại cho máy móc, thiết bị Câu 2: Động điện chiều làm việc chế độ kích từ độc lập: I Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch khởi động hãm động cơ? 10 II Thực điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay động cách nào? - Có cách để thay đổi tốc độ động điện chiều: + Thay đổi điện áp đặt vào mạch phần ứng động cơ, thay đổi điện áp phần ứng động + Thay đổi từ thông động + Thay đổi điện trở mạch phần ứng động - Cách đảo chiều động DC: Để điều khiển mạch đảo chiều cho motor DC, bạn cần đảo dây kích từ, động đảo chiều Hoặc bạn đảo chiều phần ứng (roto) nhằm kích từ để tạo từ trường Việc dòng điện nối tiếp hay song song khơng ảnh hưởng tới motor Sơ đồ đảo chiều động chiều DC Trong motor DC, kích từ thường chia làm cuộn dây với đầu dây F1, F2, F3, F4 Nếu kích từ mắc nối tiếp F2 nối với F3, cịn F1, F4 nối tới điều khiển Trường hợp kích từ nối song song F1 nối với F2, F3 đem nối với F4 đầu nối F1F2 với F3F4 để đưa điều khiển Motor chiều thường hay bị mòn chổi than, điều sinh tia lửa điện gây hư hỏng phần cổ góp, bạn phải thường xuyên kiểm tra chổi than phần cổ góp motor, ý bơm mỡ đầy đủ vào ổ bi đầu trục cho motor 11 Câu 3: Sử dụng biến tần 3G3JX-A2007 hãng Omron Tra sổ tay hướng dẫn ta chọn điện áp cấp cho biến tần 3pha 200v I Vẽ sơ đồ nối dây 12 + Cài đặt chức cho tín hiệu S1, S2, S3, S4 S1: chạy S2: dừng S3: chạy tốc độ thấp 20Hz S4: chạy tốc độ cao 40 Hz II Cài biến tần - Vận hành terminal: + Cài đặt A001, A002: Lựa chọn chế độ điều khiển A001 = 01 (Terminal) A002 = 01 (Terminal) + Chạy cấp tốc độ (20 Hz 40Hz) C001 = 00 01 (lựa chọn chiều quay FW - thuận RV - nghịch) C002 = 02 (Binary 1) (cài đặt đa tốc độ ) C003 = 03 (Binary 2) (cài đặt đa tốc độ ) C004 = 04 (Binary 3) (cài đặt đa tốc độ ) A020 = Hz (tham chiếu tốc độ bước 0) A021 = 20.0 Hz (Speed 1) (tham chiếu tốc độ bước 1=20 Hz) A022 = 40.0 Hz (Speed 2) (tham chiếu tốc độ bước 2= 40Hz) - Chạy nút nhấn biến tần: + Chạy / dừng: Sử dụng nút run/ stop để hoạt động A001= 00 A002= 02 (digital operator) + Chạy cấp tốc độ (20 Hz 40Hz) C001 = 00 01 (lựa chọn chiều quay FW - thuận RV - nghịch) C002 = 02 (Binary 1) (cài đặt đa tốc độ ) C003 = 03 (Binary 2) (cài đặt đa tốc độ ) 13 C004 = 04 (Binary 3) (cài đặt đa tốc độ ) A020 = Hz (tham chiếu tốc độ bước 0) A021 = 20.0 Hz (Speed 1) (tham chiếu tốc độ bước 1=20 Hz) A022 = 40.0 Hz (Speed 2) (tham chiếu tốc độ bước 2= 40Hz) ... phía - Báo cáo tổng kết đề tài trình bày theo trình tự sau: Bìa báo cáo: Điền thơng tin tên SV; mã SV; lớp; khóa Danh mục từ viết tắt (xếp theo thứ tự bảng chữ cái) Nội dung báo cáo - Tài... 3G3JX-A2007 hãng Omron 11 I Vẽ sơ đồ nối dây 11 II Cài biến tần 12 Đề tiểu luận ? ?Thí nghiệm chun mơn” Đề số 04 Câu 1: - Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi AC ->...2 MỤC LỤC MỤC LỤC Đề tiểu luận ? ?Thí nghiệm chun mơn” Đề số 04 Câu 1: I Vẽ sơ đồ trình