ĐỒ ÁN MÔN HỌC TĐĐ VÀ TĐH TÒA NHÀ. ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU VỀ BIẾN TẦN DELTA

Lời nói đầu. Việc ứng dụng biến tần trong việc điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay… của động cơ để phù hợp với yêu cầu sản xuất là lĩnh vực quan trọng và ngày càng phát triển mạnh mẽ. Ngày nay trong thời kỳ phát triển về công nghệ kỹ thuật đòi hỏi sự chính xác cao, thay thế việc điều khiển thô sơ cồng kềnh, các nhà sản xuất không ngừng cho ra đời các sản phẩm công nghệ mới về các phần tử bán dẫn công suất và thiết bị đi kèm . Với yêu cầu đặt ra của bài toán là việc thiết kế hệ truyền động truyền động XA-Đ có đảo chiều cho động cơ kích từ độc lập bằng những kiến thức đã học được, sự tìm hiểu và hướng dẫn của các thầy cô chúng em đã cố gắng đưa ra phương án công nghệ sao cho bản đảm bảo yêu cầu kĩ thuật vừa đảm bảo về mặt kinh tế . Mặc dù chúng em đã nỗ lực và cố gắng với tinh thần học hỏi và quyết tâm cao tuy nhiên do kiến thức chúng em còn hạn chế và kinh nghiệm làm việc chưa nhiều nên không thể tránh khỏi những thiếu sót , chúng em rất mong nhận được những lời hê bình và góp ý của các thầy cô , giúp chúng em hiểu rõ hơn các vấn đề trong đồ n cũng như việc ứng dụng trong thực tế cho chúng em hoàn thiện đồ án tốt nhất và có những hành trang hữu ích khi ra trường Chúng em xin trân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa điện trường ĐHCN Hà Nội đặc biệt là thạc sĩ Hoàng Duy Khang đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án. Chúng em hi vọng thầy sẽ giúp đỡ chúng em nhiều hơn nữa trong quá trình học tập sau này. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Nhóm sinh viên thực hiện Mục lục : Chương I : Tìm hiểu chung. 1.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ. 1.1.1.Cấu tạo………………………………………………..….……6 1.1.2.Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ……..…….11 1.2.Đặc tính cơ của động cơ KĐB……………………………….....….13 1.3.Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB………………....…16 Chương II:Biến tần Delta . 2.1.Nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần……………………….…24 2.2.Hướng dẫn lắp đặt, sử dụng Biến tần Delta…………………….25 2.3. Kết nối Biến tần và PLC qua cổng RS485………………………27 Chương III: Một số loại biến tần delta. 3.1.Biến tần Delta VFD-B series……………………..………...…..30 3.2.Biến tần Delta VFD-E series………………………….………..32 3.3.Biến tần Dleta VFD- F series……………………….………….33 3.4.Biến tần Delta VFD-L series…………………………….……..34 3.5.Biến tần Delta VFD – M series………………………...…..…..35 3.6 .Biến tần Delta VFD-S series………………………..….….…..36 3.7 Biến tần Delta VFD-V series…………………..…….……...….37 3.8 .Biến tần Delta VFD-EL series…………………………....…...38 3.9 .Biến tần Delta VFD-VE series………………..…………….…39 3.10 .Biến tần Delta VFD – VL series…..........................................40 3.11 .C2000 Series - Biến tần thế hệ mới của Delta…………...….41 3.12. Biến tần VFD CP2000………………………………..………42 Chương IV:Thông số cài đặt biến tần Delta-M series……………..…44 Chương V: Ứng dụng của một số loại biến tần delta. 5.1.Ứng dụng biến tần VFD-E cho hệ thống quạt thông gió…..….52 5.2.Biến tần cho Máy dệt, sợi ………………………………...……..54 5.3.Biến tần cho Bơm điều áp tiết kiệm điện………………........….55 5.4.Biến tần cho Cẩu trục, cổng trục…………………………...…..53 5.5. Tiết kiệm điện cho Quạt - Quạt thông gió - hút bụi…………..58 Kết Luận. Chương I: Tìm hiểu chung. Biến tần Delta được tập đoàn DELTA ELEECTRONICS INC phát triển từ năm 1995 với dòng sản phẩm đầu tiên mang thương hiệu Biến tần Delta là dòng VFD-A Series với các tính năng thông dụng và được đón nhận tích cực tại thị trường Châu Á. Tính đến nay, Delta đã cho ra mắt hàng chục Series Biến tần phù hợp cho mọi ứng dụng thực tế như: Máy sản xuất, Máy gia công, Máy chế biến, lĩnh vực Cầu trục, Thang máy, hệ thống Building - HVAC, Hệ thống Bơm/ Quạt, các ngành công nghiệp nặng - nhẹ... Các sản phẩm mang thương hiệu Delta đã có mặt trên hầu hết các Quốc gia và vùng lãnh thổ. Với phương châm phục vụ khách hàng lấy chất lượng làm trọng tâm, Delta đang dần khẳng định được vị trí và thương hiệu của mình trên thị trường thiết bị Tự động hóa.

TĐĐ VÀ TĐH TÒA

NHÀ

ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU VỀ BIẾN TẦN DELTA

GVHD: TH.s HOÀNG DUY KHANG.

Nhóm sinh viên thưc hiện:

Lời nói đầu.

cồng kềnh, các nhà sản xuất không ngừng cho ra đời các sản phẩm công nghệ mới về các phần tử bán dẫn công suất và thiết bị đi kèm Với yêu cầuđặt ra của bài toán là việc thiết kế hệ truyền động truyền động XA-Đ có đảo chiều cho động cơ kích từ độc lập bằng những kiến thức đã học được,

sự tìm hiểu và hướng dẫn của các thầy cô chúng em đã

cố gắng đưa ra phương án công nghệ sao cho bản đảm bảo yêu cầu kĩ thuật vừa đảm bảo về mặt kinh tế

Mặc dù chúng em đã nỗ lực và cố gắng với tinh thần học hỏi và quyết tâm cao tuy nhiên do kiến thức chúng em còn hạn chế và kinh nghiệm làm việc chưa nhiều nên không thể tránh khỏi những thiếu sót , chúng em rất mong nhận được những lời hê bình và góp ý của các thầy cô , giúp chúng

em hiểu rõ hơn các vấn đề trong đồ n cũng như việc ứng dụng trong thực tếcho chúng em hoàn thiện đồ án tốt nhất và có những hành trang hữu ích khi

ra trường

Chúng em xin trân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa điện trường

ĐHCN Hà Nội đặc biệt là thạc sĩ Hoàng Duy Khang đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án Chúng em hi vọng thầy sẽ giúp đỡ chúng em nhiều hơn nữa trong quá trình học tập sau này

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

Nhóm sinh viên thực hiện

2.2.Hướng dẫn lắp đặt, sử dụng Biến tần Delta……….25

2.3 Kết nối Biến tần và PLC qua cổng RS485 ………27

Chương III: Một số loại biến tần delta 3.1.Biến tần Delta VFD-B series……… ……… … 30

3.2.Biến tần Delta VFD-E series……….……… 32

3.3.Biến tần Dleta VFD- F series……….………….33

3.4.Biến tần Delta VFD-L series……….…… 34

3.5.Biến tần Delta VFD – M series……… … … 35

3.6 Biến tần Delta VFD-S series……… ….….… 36

3.7 Biến tần Delta VFD-V series……… …….…… ….37

3.8 Biến tần Delta VFD-EL series……… … 38

3.9 Biến tần Delta VFD-VE series……… ……….…39

3.10 Biến tần Delta VFD – VL series… 40

3.11 C2000 Series - Biến tần thế hệ mới của Delta………… ….41

3.12 Biến tần VFD CP2000……… ………42

Chương IV:Thông số cài đặt biến tần Delta-M series……… …44

5.2.Biến tần cho Máy dệt, sợi ……… …… 54

5.3.Biến tần cho Bơm điều áp tiết kiệm điện……… ….55

5.4.Biến tần cho Cẩu trục, cổng trục……… … 53

5.5 Tiết kiệm điện cho Quạt - Quạt thông gió - hút bụi………… 58 Kết Luận.

Chương I: Tìm hiểu chung.

thương hiệu Delta đã có mặt trên hầu hết các Quốc gia và vùng lãnh thổ Với phương châm phục vụ khách hàng lấy chất lượng làm trọng tâm, Delta đang dần khẳng định được vị trí và thương hiệu của mình trên thị trường thiết bị Tự động hóa.

dụng rộng rãi trong công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung bình Chiếm tỉ lệl ớn so với động cơ khác, nhờ những ưu điểm :

- Động cơ không đồng bộ có kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ chế tạo ,vận hành an toàn, tin cậy giảm chi phí vận hành sửa chữa

- Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha, không cần tốn kém các thiết bị biến đổi

- Được khai thác hết tiềm năng nhờ sự phát triển của công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử

1.1.1 Cấu tạo.

Động cơ không đồng bộ gồm hai phần chính : Phần tĩnh và phần quay

1.Quạt làm mát.2.Hộp đấu dây.3.Vỏ máy

4.Stato

5.Chân đế lắp cố định

6.Roto

là 1fa hay 3fa mà ta có động cơ không

đồng bộ 1fa hoặc 3fa

B.phần động rotor:

Lõi thép: Cũng được ghép bằng các lá thép Kỹ thuật điện, có sẻ rãnh ở

bên ngoài để đặt dây quấn Rôto

Dây quấn:

● Động cơ có cuộn dây Rôto nối ngắn mạch gọi là động cơ kh

ông

đồng bộ Rôto ngắn mạch hay Rôto lồng sóc vì có dạng như lồng sóc

● Đối với loại Rôto dây quấn, cuộn dây Rôto nối hình sao (Y),

còn 3 đầu được nối đến 3 vòng góp cố định trên trục, được cách điện với trục và goi là 3 Vành trượt Có 3 Chổi than tiếp xúc

với 3 vành trượt này để

nối ra ngoài; Người ta có thể nối nối tiếp dây quấn Rôto với các điện trở phụ để mở máy và điều chỉnh tốc độ

Động cơ Rôto lồng sóc được dựng phổ biến nhất,

quấn được quấn theo kiểu sóng hai lớp để bớt được các đầu nối , kết cấudây quấn chặt chẽ Trong động cơ nhỏ thườ ng dùng dây quấn đồng tâmmột lớp Dây quấn ba pha của động cơ thường đấu hình sao, ba đầu racủa nó nối với ba vòng trượt bằng đồng thau gắn trên trục của rôto Bavòng trượt này cách điện với nhau và với trục ,tỳ trên ba vòng trượt là bachổi than Thông qua chổi than có thể đưa điện trở phụ vào mạch rôto,cótác dụng cải thiện tính năng mở máy , điều chỉnh tốc độ, hệ số công suấtđược thay đổi

+) Rôto lồng sóc : Kết cấu rất khác với dây quấn stato các dây quấn là

các thanh đồng hay thanh nhôm đặt trên các rãnh lõi thép rôto Hai đầucác thanh dẫn nối với các vòng đồng hay nhôm gọi là vòng ngắn mạch Như vậy dây quấn rôto hình thành một cái lồng quen gọi là lồng sóc

Hình1-3 Dây quấn rôto kiểu lồng sóc

Ngoài ra dây quấn lống sóc không cần cách điện với lõi thép rãnh rôto có thể làm thành dạng rãnh sâu hoặc thành hai rãnh gọi là lồng sóc képdùng cho máy có công suất lớn đểcải thiện tính năng mởmáy Với động cơcông suất nhỏ rãnh rôto thường đi chéo môt góc so tâm trục

 Khe hở

Giữa phần tĩnh và phần quay là khe hởkhông khí , khe hởrất ítthường là (0,20mm đến 1mm), do rôto là khối tròn nên rôto rất đều Mạch

từ động cơ không đồng kín từ stato sang rôto qua khe hở không khí Khe

hở không khí càng lớn thì dòng từ hoá gây ra từ thông cho máy càng lớn

hệ số công suất càng lớn

 Những đại lượng ghi trên động cơkhông đồng bộ.

- Công suất định mức Pđm: là công suất cơ hay công suất điện máy

đưa ra

- Điện áp định mức Uđm và dòng điện định mức Iđm

Vd: Trên nhãn máy có ghi Δ/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauY 220v/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sau380v_ 7.5/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sau4.3A ta sẽ hiểu như sau

cơ,người ta ký hiệu 6 đầu dây của ba dây cuốn động cơ AX, BY, CZ và đưa 6 đầu dây nối ra 6 bu lông (1….6) ở hộp dây trên vỏ động cơ Cách đấu 6 đầu dây như thế nào để điện áp vào động cơ luôn là định mức

- Động cơba pha có điện áp định mức cho mỗi pha dây quấn là 220V (UP=220V ),trên nhãn động cơghi là Δ/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauΥ220V/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sau380V

Nếu động cơlàm việc ở mạng điện có Ud= 380V ,thì động cơ phải đấu theo

hình sao (Y) Muốn nối hình sao ta nối ba điểm cuối của pha với nhau tạo thành

điểm trung tính Ba điểm đầu nối với nguồn

- Trường hợp động cơ làm việc ở mạng điện có điện áp 220V thì động cơphải đấu theo hình ∆ Muốn nối hình tam giác , ta lấy đầu pha này nối với

Hình 1-5 Hộp đấu dây quấn stato theo hình tam giác

Trong cách nối tam giác :

Ud = Up; Id = IpKhi đó điện áp vào mỗi dây quấn là 220V

1.1.2 nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ

Để giải thích nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ, ta giả sử đã tạo ra từ quay trong lõi thép Stato; Giả sử chiều và vị trí của Từ trường tại thời điểm ta xét như hình vẽ Hai vòng tròn phía ngoài biểu diễn Lõi thép

và dây quấn Stato, vòng tròn phía trong thể hiện lõi thép Rôto, các

vòng tròn nhỏ thể hiện các thanh dẫn của Rôto lồng sóc

Từ trường quay với tốc

độ cùng chiều kim đồng hồ Tại thời

điểm mở máy, khi Rôto đứng yên; Từ trường

quay quét qua các thanh

trong ra ngoài ( ký hiệu là dấu );Ở thanh dẫn phía dưới thì ngược lại,chiều

của Sđđ cản ứng là đi từ ngoài vào trong ( kí hiệu là dấu +)

Các thanh dẫn Rôto bị nối ngắn mạch bởi hai vòng ngắn mạch ở hai đầu Rôto (Cấu tạo của Rôto lồng sóc), do đó Sđđ cảm ứng sẽ tạo thành dòng điện cảm ứng trong các thanh dẫn; Chiều của dũng điện cảm ứng là cùng chiều với Sđđ cảm ứng Các thanh dẫn Rôto mang dòng điện

ới

tốc độ n < n0 Rõ ràng tốc độ quay của Rôto phải luôn nhỏ hơn tốc

độ quay của từ trường; Thật vậy nếu n = n0

nghĩa là tốc độ tương đối giữa các thanh dẫn Rôto với từ trường là bằng 0, như vậy sẽ không có Sđđ cảm ứng và dòng điện cảm ứng I = 0, lực điện

từ F cũng sẽ bằng 0 (F = 0) và Rôto phải quay chậm lại Vậy nên tốc độ quay

của Rôto phải luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường, chính vì vậy động cơ này

được gọi là động cơ không đồng bộ

Để biểu thị mức độ giảm nhỏ của n so với nngười ta dựng khái niệm

hệ số trượt S, theo biểu thức:

ó hệ số trượt nâng cao, S có thể đạt đến 10% Vì vậy tốc độ làm việc của động cơ

không đồng bộ vẫn gần bằng tốc độ từ trường ở phụ tải định mức, giả sử tố

c độ của từ trường là 3000v/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauph thì tốc độ của

Rôto khoảng 2850 ÷ 2950v/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauph………

Khi nối dây quấn stato vào lưới điện xoay chiều ba pha , hệ thống dòng xoay

Từ trường quay quét qua các thanh dẫn rôto cảm ứng trong dây quấn rôtosức điện động E2 sinh ra dòng điện I2 chạy trong dây quấn Chiều của I2 xác định theo quy tắc bàn tay phải Dòng I2 nằm trong từ trường quay sẽ chịu lực tác dụng tương hỗ tạo thành mô men M tác dụng lên rôto làm nó quay với tốc độ

n theo chiều quay từ trường (dùng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực và do đó chiều của mômen M tác dụng lên rôto )

Sơ đồ nguyên lí hoạt động của động cơ không đồng bộ

Tốc độ rôto (n) không bao giờ lớn được bằng tốc độ từ trường

quay(n1) mà phải nhỏ hơn, có như vậy mới có sự chuyển động tương hỗ giữa tốc độ từ trường và rôto,vì vậy duy trì được dòng I2 và mômen M Do tốc độ của quay của rôto nhỏ hơn tốc độ quay của từ trườ ng nên gọi là động cơ không đồng bộ Giữa tốc độ từ trường và tốc độ rôto có liên quan qua tỉ lệ

: s – hệ số trượt Hệ số trượt thường từ( 0,02- 0,06 )

1.2-Đặc tính cơ của động cơ KĐB.

Để thành lập phươ ng trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ta sửdụng sơ đồ thay thế một pha của động cơ Tuy nhiên có các điều kiện sauthoả mãn để xây dựng phương trình đặc tính cơ

- 3 pha của động cơ là đối xứng

- Các thông số của động cơ không đổi nghĩa là không phụ thuộc vàonhiệt độ, điện trở không phụ thuộc vào tần số dòng điện rôto , mạch từkhông bão hoà điện kháng X1 , X2 không đổi

- Bỏ qua các tổn thất trong lõi thép các tổn thất của ma sát

- Điện áp hoàn toàn sin và đối sứng ba pha

Sơ đồ thay thế một pha động cơ không đồng bộ

Trong đó U1 : trị số hiệu dụng của điện áp ba pha stato

Trong đó : Rth , R1 , R2’ là điện trở tác dụng từ hoá , điện trở stato và điện trởrôto đã quy đổi về phía stato

Xth, X1 , X2’, là điện kháng mạch từ hoá điện kháng tản stato và điện

kháng rôto đã quy đổi về phía stato

Ith ,I1 , I2’ là các dòng điện từ hoá , dòng điện stato, dòng điện rôto

đã quy đổi về stato

Với hệ số quy đổi như sau :

X’

2 = Ki I2 ; R2’ = Ku2 R2

Trong đó:

Đặc tính dòng điện rôto

Thông thường ta có I2’ max = (4 ÷ 7)Iđm Vì thế khi khởi động động cơ cần chú ý giảm dòng mở máy phía rôto bằng cách mắc thêm điện trở phụ phía rôto Ta có dòng điện phía stato là :

Đặc tính dòng điện stato của động cơ không đồng bộ

- Để xây dựng phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ta dựa vào điều kiện cân bằng công suất trong động cơ

Ta có công suất điện từ chuyển từ stato sang rôto là :

P đt = M.ω1 (1) M : Là mômen điện từ của động

cơ Giả sử bỏ qua tổn thất phụ thì : M = M cơ

Công suất P chia làm hai phần

Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ.

Để vẽ đường dặc tính cơ của động cơ cần phải tìm ra các điểm tới hạn thông qua việc giải phương trình :

Ta tìm được trị số của M và S ở điểm cực trị : kí hiệu là Mtới hạn (Mth) và giátrị Stới hạn ( Sth) Cụ thể là :

Dấu “ + “ ứng với trạng thái

động cơ Dấu “ - “ ứng với trạng

thái máy phát

Khi ngiên cứu các hệ truyền động của động cơ không đồng bộ người

ta quan tâm nhiều đến trạng thái làm việc của động cơ

Với những động cơ công suất lớn lớn thường R1 rất nhỏ so với Xnm nênlúc này co thể bỏ qua R1 nghĩa là R1 = 0 Do đó :

Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ

Trong thực tế khi nghiên cứu các hệ truyền động cho động cơ không đồng

bộ thường lựa chọn vùng làm việc là đường thẳng tuyến tính từ 0 D

1.3-Các phương pháp điều chỉnh tốc độ đọng cơ KĐB.

 Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ

Dùng bộ biến đổi trizistor Mômen động cơ không đồng bộ tỷ lệ với bình phươ ng điện áp stato , do đó có thể điều chỉnh được mômen và tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha bằng cách điều chỉnh giá trị điện áp stato trong khi giữ nguyên tần số

Điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ

a) sơ đồ khối nguyên lý b)đặc tính cơ điều chỉnh.

Để điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ ba pha phải dùng các bộbiến đổi điện áp xoay chiều N ếu coi điện áp xoay chiều là nguồn áp lýtưởng (Zb = 0 ) thì căn cứ vào biểu thức mômen tới hạn, có quan hệ sau :

Công thức trên đúng với mọi giá trị điện áp và mômen

Nếu tốc độ quay của động cơ là không đổi :

Trong đó : Uđm : điện áp định mức của động cơ

Ub : điện áp đầu ra của điện áp xoay chiều

Mth : mômen tới hạn khi điện áp là định mức

Mu : mômen động cơ ứng với điện áp điều chỉnh

Mth : mômen khi điện áp là định mức , điện trở phụ Rf

Vì giá trị độ trượ t tới hạn sth của đặc tính cơ tự nhiên là nhỏ , nên nóichung không áp dụng điều chỉnh điện áp cho động cơ rôt lồng sóc Khi điềuchỉnh điện

áp cho động cơ rôto dây quấn cần nối thêm diện trở phụ vào mạch rôto để

mở rộng dải điều chỉnh tốc độ và momen

Trên hình v ẽ b ta thấy , tốc độ động cơ được điều chỉnh bằng cách giảm

độ cứng đặc tính cơ , trong khi đó tốc độ không tải lý tưởng của mọi đặctính như nhau và bằng tốc độ từ trường quay Tổn thất khi điều chỉnh là :

Quan hệ này được mô tả bởi đồ thị dưới ứng với từng loại phụ tải cơ có tính chất khác nhau

Sự phụ thuộc giữa rôto và tốc độ điều chỉnh

Nhận xét

Phương pháp điều chỉnh điện áp chỉ thích hợp với truyền động màmômen tải là hàm tăng theo tốc độ như : quạt gió , bơm ly tâm Có thểdùng biến áp tự ngẫu ,điện kháng hoặc bộ biến đổi bán dẫn làm điện ápxoay chiều Trong đó vì lý do kỹ thuật và kinh tế mà bộ điều áp kiểu vanbán dẫn là phổ biến hơn cả

 Điều chỉnh điện trở mạch rôto.

Có thể điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha bằng cách điều chỉnh điện trở mạch rôto bằ ng bộ biến đổi xung tristo,ta sẽ khảo sát việc điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto bằng các van bán dẫn

Ưu điểm : dễ tự động việc điều chỉnh

Điện trở trong mạch rôto động cơ không

đồng bộ : Rr = Rrd + Rf.Trong đó :

: điện trở dây quấn rôto Rrd

Rf :điện trở ngoài mắc thêm vào mạch rôto Khi điều chỉnh giá trị điệ n trở mạch rôto thì mômen tới hạn của động

cơ không thay đổi và độ tr ượ t tới hạn tỷ lệ bậc nhất với điện trở Nếu coiđoạn đặc tính làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha , tức là đoạn có

độ trượt từ s = 0 đến s = sth là thẳng khi điều chỉnh điện trở ta có thể viết:

Nếu gi ữ dòng điện không đổi thì mômen cũng không đổi và không phụthuộc vào tốc độ động cơ Vì thế mà có thể ứng dụng phươ ng pháp điềuchỉnh điện trở mạch rôto cho truyền động có mômen tải không đổi

a) Điều chỉnh xung điện trở rôto sơ đồ nguyên lý

b) phương pháp điều chỉnh

c) các đặc tính

Trên hình vẽ a) trình bày sơ đồ nguyên lý điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto bằng phương pháp xung Điện áp ur được chỉnh lưu bởicầu điôt CL ,

tn = T – tđ nếu điều chỉnh trơn tỷ số giữa thời gian đóng tđ và thời gian ngắt tn ta điềuchỉnh trơn được giá trị điện trở trong mạch rôto

Điện trở tươ ng đương Re trong mạch một chi ều được tính đổi vềmạch xoay chiều ba pha ở rôto theo quy tắc bảo toàn công suất Tổn haotrong mạch rôto nối theo sơ đồ trên là :

Để mở rộng phạ m vi điều chỉnh mômen có thể mắc nối tiếp với điệntrở R0 một tụ điện dung đủ lớn Việc xây dựng các mạch phản hồi điềuchỉnh tốc độ và

dòng điện rôto được tiến hành tương tự như hệ điều chỉnh điện áp

Mặc dù có các ưu điểm trên nhưng vẫn còn các

nhược điểm: Tổn thất năng lượng lớn

Tốc độ ổn định kém

ứng dụng : Đây là phương pháp sử dụng rộng rãi, mặc dù không kinh

tế lắ m Thường được sử dụng trong các hệ thống làm việc ngắn hạnhay ngắn hạn lặp lại và dùng trong các hệ thống có yêu cầu tốc độkhông cao như cầu trục,cơ cấu nâng, cần trục , thang máy và máy xúc

 Điều chỉnh tần số nguồn cấp

Luật điều chỉnh tần số điện áp theo khả năng quá tải

Khi điều chỉnh tần số thì trở kháng, từ thông, dòng điện…của động cơthay đổi , để đảm bảo một số chỉ tiêu điều chỉnh mà không làm động cơ bịquá dòng cần phải điều chỉnh cả điện áp Đối với hệ thống biến tần nguồn

áp thường có yêu cầu giữ cho khả năng quá tải về mômen là không đổitrong suốt dải điều chỉnh tốc độ Mômen cực đại mà động cơ sinh rađược chính là mômen tới hạn Mth ,khả năng quá tải về mômen được quyđịnh bằng hệ số quá tải mômen λM :

Xác định khả năng quá tải về mômenNếu bỏ qua điện trở của dây cuốn stato Rs = 0 thì từ

Đặc tính cơ gần đúng của các máy sản xuất ( phụ tải ) có thể viết như sau :

áp đồng thời theo quy luật sau

2.1 nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần

Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi

bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của

hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96 Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng

phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ

và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên

độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển Theo lý thuyết, giữa tần số

và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp - tần số là không đổi Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4 Điện áp là hàm bậc 4 của tần số Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.

Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.

+ Kiểm tra thông số Biến tần trước khi lắp đặt và cấp nguồn:

1 Kiểm tra từng bộ phận, thành phần của thiết bị để đảm bảo là thiết bị không bị hư hỏng khi vận chuyển

2 Đảm bảo là mã số seri in trên bao đóng gói phải trùng với mã số seri in trên thiết bị

3 Đảm bảo là điện áp cung cấp nằm trong khoảng cho phép được chỉ định

in trên thiết bị

4 Lắp đặt thiết bị theo sách hướng dẫn sử dụng

5 Trước khi cấp nguồn, phải đảm bảo là tất cả các thiết bị bao gồm: nguồn cấp, động cơ, board điều khiển và bàn phím phải được kết nối chính xác

6 Khi đấu dây biến tần, phải đảm bảo đấu dây đúng các chân ngõ vào

“R/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauL1, S/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauL2, T/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauL3” và các chân ngõ ra ”U/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauT1, V/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauT2, W/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauT3” để tránh gây

hư hỏng cho biến tần

7 Sau khi cấp nguồn, có thể lựa chọn ngôn ngữ và cài đặt nhóm thông số bằng bàn phím (KPC-CC01)

8 Sau khi cấp nguồn, phải cho biến tần chạy thử với tốc độ thấp sau đó tăng dần từ từ để đạt được tốc độ mong muốn Điều này rất quan trọng vì nếu tăng tần số lên Max ngay từ ban đầu, Biến tần có nguy cơ bị hư hỏng nếu Động cơ gặp sự cố hoặc hệ thống được thiết kế quá sát hoặc trên tải

Những lưu ý khi lắp đặt Biến tần vào tử điều khiển:

- Nhà sản xuất khuyến cáo nên lắp đặt các thanh chắn giữa các biến tần Điều chỉnh kích thước của các thanh chắn cho đến khi nhiệt độ của quạt bên phía dòng vào thấp hơn nhiệt độ biến tần đang hoạt động

- Không được kết nối nguồn 3-phase vào chân cấp nguồn của Biến tần phase Không cần thiết phải cấp nguồn theo thứ tự cho các chân R/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauL1, S/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauL2, T/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauL3

1 Khuyến cáo là nên dùng thêm một Contactor từ khi đấu dây ngõ vào cấp nguồn để có thể cắt điện nhanh và làm giảm sự cố khi kích hoạt chức năng bảo vệ của biến tần Cả 2 điểm cuối của Contactor nên có bộ lọc R-C

- Phải chắc chắn các ốc vít khóa các chân linh kiện phải chặt để tránh tia

Khi cần lắp đặt bộ lọc tại các chân ngõ ra U/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauT1, V/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauT2, W/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauT3 của biến tần

Sử dụng bộ lọc tự cảm Không được sử dụng tụ bù pha hoặc L-C (Cuộn cảm- Điện dung) hoặc R-C (Điện trỡ- Tụ điện), trừ phi có sự cho phép của hãng

- Không được kết nối tụ bù pha hoặc thiết bị thu tại chân ngõ ra của biến tần

- Sử dụng motor cách ly tốt, phù hợp với sự vận hành của biến tần Các chân linh kiện biến tần được kết nối tới bộ lọc DC, điện trở thắng bên ngoài, điện trở thắng bên ngoài và mạch DC

- Các chân linh kiện này được sử dụng để kết nối đến bộ lọc DC để cải thiện công suất Đối với trường hợp cài đặt mặc định, nó được kết nối ngắn mạch Chú ý là trước khi kết nối tới bộ lọc DC thì phải loại bỏ ngắn mạch

- Kết nối với điện trở thắng và bộ hãm thắng trong ứng dụng tần số giảm theo độ dốc, thời gian giảm tốc ngắn, momen hãm quá thấp hoặc yêu cầu tăng momen hãm

- Điện trở thắng bên ngoài nên kết nối tới chân (B1, B2) của biến tần

- Đối với những model không tích hợp điện trở thắng, phải kết nối với điện trở thắng bên ngoài và bộ hãm thắng bên ngoài (hoặc cả hai tùy chọn) để tăng momen hãm

- Khi các chân +1, +2 và – không được sử dụng, thì phải để các chân này hở

- Không được kết nối [+1, -], [+2, -], [+1/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauDC+, -/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauDC-] hoặc điện trở thắng trực tiếp để ngăn chặn biến tần dễ bị hư hỏng

1 Cấu hình phần cứng.

Hai chân giữa của chân RJ45 ( Rj11: là jack điện thoại bàn ) sẽ là chân cộng và chân trừ

Biến tần kết nối với PLC Qua RS485

2 Giao thức truyền thông

Hãy lưu ý các giao thức này để tránh nhầm lẫn trong những trường hợp saunày

Trong VD này, tôi sử dụng giao thức: 7, N, 2, 38400, ASCII

3 Cấu hình lại Biến tần

Một thông tin rất quan trọng: Để biến tần nhận được tín hiệu điều khiển từ PLC thì cần phải khai báo thông số truyền thông PLC và Biến tần sao cho khớp Mỗi biến tần có một cách khai báo và nằm trong các thông số khác nhau

Ở đây,tôi sử dụng biến tần VFD-E của Delta Nếu dùng loại Biến tần khác, vui lòng kiểm tra lại các thông số cài đặt

Bạn cần phải cài các thông số sau:

02.00 = 3: Source of First Master Frequency Command

3: RS-485 (RJ-45) communication

02.01 = 3 : Source of First Operation Command

3: RS-485 (RJ-45) communication Keypad STOP/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauRESET enabled

Nhưng lần này tôi sử dụng hai thanh ghi dữ liệu D1050 to D1055, nơi lưu

3.1 Biến tần Delta VFD-B series

Đặc tính kỹ thuật :

 tần số ngõ ra từ 0.1Hz ~ 400Hz

 16 bước điều khiển tốc độ, 15 bước xử lý tín hiệu

 Tự động tăng moment và bù trượt

 Giao tiếp Bộ xử lý 16 bit, kiểm soát ngõ ra theo kiểu PWM

 Dãy truyền thông RS485

 Tự động điều chỉnh chế độ cài đặt thời gian tăng giảm tốc

 Tự điều áp và độ dốc V/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sauF

 Tự động dò tìm tần số khởi động

 Điều khiển sensorless vector,

 Điều khiển PID có hồi tiếp và điều khiển PG có hồi tiếp

 Điều khiển động cơ xoay chiều

 Tính năng cao cấp và thông dụng

 Xử lý tín hiệu: -10~10VDC, 0~10VDC, 4~20mA

 Ít ồn trong quá trình làm việc

ứng dụng của biến tần Delta-B series:

Phù hợp với hầu hết các ứng dụng, các nhu cầu thay đổi tốc độ máy đóng gói, băng tải,…

Đặc biệt: Ứng dụng trong ngành Dệt sợi, Thang máy, Thang cuốn, Bơm,

Quạt, Nhựa và các dây chuyền sản xuất khác,…