TIỂU LUẬN MÔN HỌC TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ Đề tài: TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ Đề tài: TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU GVHD : PGS.TS. TĂNG TẤN CHIẾN HVTH : NGUYỄN THỊ QUỲNH TRANG LỚP : KTĐT K25 Đà Nẵng, 11/2013 MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT 3 DANH MỤC HÌNH VẼ 3 LỜI MỞ ĐẦU 3 Chương 1: GIỚI THIỆU 3 1.1. Khái niệm tương thích điện từ 3 1.2. Tương thích điện từ trong bộ điều khiển động cơ xoay chiều 3 1.2.1. Bộ điều khiển động cơ xoay chiều 3 1.2.1.1. Động cơ xoay chiều 3 1.2.1.2. Bộ điều khiển động cơ xoay chiều 3 1.2.2. Tương thích điện từ trong bộ điều khiển động cơ xoay chiều 3 1.3 Kết luận 3 Chương 2: VẤN ĐỀ TRÁNH NHIỄU ĐIỆN TỪ 3 2.1 Các loại nhiễu điện từ 3 2.2 Đường truyễn dẫn của nhiễu điện từ 3 2.3 Kết luận 3 Chương 3: CÁC GIẢI PHÁP GIẢM NHIỄU ĐIỆN TỪ 3 3.1 Giải pháp nối đất 3 3.1.1 Nối đất bảo vệ và nối đất chức năng 3 3.1.2 Các vòng lặp nối đất 3 3.1.3 Các hệ thống nối đất 3 3.2 Giải pháp bọc chắn 3 3.2.1 Bọc chắn là gì? 3 3.2.2 Giảm nhiễu điện từ bằng bọc chắn 3 3.3 Giải pháp bộ lọc 3 3.3.1 Bộ lọc 3 3.3.2 Nhiễu sóng hài 3 3.4 Ứng dụng kết nối dây trong bộ điều khiển động cơ xoay chiều dòng sản phẩm VFD-F của hãng Delta 3 3.4.1 Sơ đồ nối dây cơ bản 3 3.4.2 Nối dây mở rộng 3 3.4.3 Kết nối các mạch chính 3 3.5 Kết luận 3 KẾT LUẬN 3 TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 DANH MỤC VIẾT TẮT AC Alternating Current DC Direct Current EMC Electromagnetic Compatibility EMI Electromagnetic interference IGBT Insulated-gate bipolar transistor PWM Pulse-width modulation PE Protective earth N Neutral THID Total Harmonic Current Distortion DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Mô hình cơ bản của TTĐT……………………………………………………….……5 Hình 1.2: Nguồn phát- Đường dẫn- Máy thu……………………………………………….….5 Hình 1.3 Cấu tạo của động cơ xoay chiều……………………………………………………...6 Hình 1.4 Các thành phần chính của bộ điều khiển động cơ xoay chiều………………..…7 Hình 2.1 Nhiễu ở chế độ sai lệch và chế độ chung 3 Hình 2.2 Dòng nhiễu trong các dây cáp điện không bọc được dẫn tới đất thông qua điện dung kí sinh với một điện áp chế độ chung 3 Hình 2.3 Nhiễu ở chế độ chung trong cáp nguồn được truyền qua điện dung kí sinh và được ghép với cáp tín hiệu lân cận 3 Hình 2.4 Nhiễu ở chế độ chung được ghép thông qua cáp nguồn đến các hệ thống nguồn khác, sau đó cáp của hệ thống nguồn được nối với hệ thống truyền tải 3 Hình 2.5 Nhiễu ở chế độ chung của một dây cáp nguồn không bọc chắn được truyền xuống đất thông qua điện dung kí sinh 3 LỜI MỞ ĐẦU Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đang phát triển rất nhanh, luôn cần đạt đến những yêu cầu kỹ thuật mới. Các thiết bị trong hệ thống điện công nghiệp, các dây chuyền sản xuất trong nhà máy được điều khiển từ động cơ cảm ứng không đồng bộ (KĐB) với chi phí hợp lý và độ bền cấu trúc. Tuy nhiên, việc điều khiển động cơ KĐB là một vẫn đề khó khăn, phức tạp vì động cơ KĐB là một hệ phi tuyến, cần thuật toán điều khiển chặt chẽ. Hiệu quả kinh tế trong sản xuất phụ thuộc vào việc sử dụng hợp lý các thiết bị điện trong sản xuất, điều khiển đạt hiệu suất tối ưu nhất. Các hệ thống cần điều khiển tốc độ động cơ hoạt động theo yêu cầu chính xác, việc sử dụng bộ điều khiển động cơ xoay chiều có vai trò rất quan trọng trong điều khiển động cơ điện KĐB ba pha. Bên cạnh đó, môi trường công nghiệp bị ảnh hưởng bởi các loại nhiễu do các thiết bị điện, điện tử gây ra. Khi bộ điều khiển động cơ xoay chiều hoạt động trong môi trường nhiễu, nhiễu được bức xạ và truyền thông qua các dây cáp tín hiệu và dây cáp nguồn, có thể ảnh hưởng đến chức năng, gây lỗi hay thậm chí gây hư hại cho bộ điều khiển. Để ngăn chặn điều này, một số bộ điều khiển động cơ xoay chiều có chống nhiễu tăng cường nhưng kết quả còn hạn chế và không kinh tế. Do đó, phương pháp hiệu quả là tìm ra nguyên nhân gây nhiễu và sử dụng giải pháp phù hợp để đạt mục tiêu “không bức xạ, không truyền dẫn và không tiếp thu nhiễu”. Các giải pháp này cần được áp dụng. Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1. Khái niệm tương thích điện từ Tương thích điện từ (TTĐT)- một thuật ngữ chỉ rõ đặc tính mà những thiết bị điện tử, tin học có được khi chúng vận hành tốt trong một môi trường có sự hiện diện của các thiết bị khác hoặc có tín hiệu nhiễu từ môi trường xung quanh chúng tác động vào. Mô hình cơ bản của TTĐT được minh họa bởi hình 1.1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN MƠN HỌC TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ Đề tài: TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ TRONG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU GVHD : PGS.TS TĂNG TẤN CHIẾN HVTH : NGUYỄN THỊ QUỲNH TRANG LỚP : KTĐT K25 Đà Nẵng, 11/2013 Tiểu luận mơn Tương thích điện từ GVHD: PGS.TS Tăng Tấn Chiến MỤC LỤC HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Tiểu luận mơn Tương thích điện từ GVHD: PGS.TS Tăng Tấn Chiến DANH MỤC VIẾT TẮT AC DC EMC EMI IGBT PWM PE N THID Alternating Current Direct Current Electromagnetic Compatibility Electromagnetic interference Insulated-gate bipolar transistor Pulse-width modulation Protective earth Neutral Total Harmonic Current Distortion DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình TTĐT……………………………………………………….……5 Hình 1.2: Nguồn phát- Đường dẫn- Máy thu……………………………………………….….5 Hình 1.3 Cấu tạo động xoay chiều…………………………………………………… Hình 1.4 Các thành phần điều khiển động xoay chiều……………… …7 LỜI MỞ ĐẦU Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật giới phát triển nhanh, cần đạt đến yêu cầu kỹ thuật Các thiết bị hệ thống điện công nghiệp, dây chuyền sản xuất nhà máy điều khiển từ động cảm ứng khơng đồng (KĐB) với chi phí hợp lý độ bền cấu trúc Tuy nhiên, việc điều khiển động KĐB HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Tiểu luận mơn Tương thích điện từ GVHD: PGS.TS Tăng Tấn Chiến đề khó khăn, phức tạp động KĐB hệ phi tuyến, cần thuật toán điều khiển chặt chẽ Hiệu kinh tế sản xuất phụ thuộc vào việc sử dụng hợp lý thiết bị điện sản xuất, điều khiển đạt hiệu suất tối ưu Các hệ thống cần điều khiển tốc độ động hoạt động theo yêu cầu xác, việc sử dụng điều khiển động xoay chiều có vai trị quan trọng điều khiển động điện KĐB ba pha Bên cạnh đó, mơi trường cơng nghiệp bị ảnh hưởng loại nhiễu thiết bị điện, điện tử gây Khi điều khiển động xoay chiều hoạt động môi trường nhiễu, nhiễu xạ truyền thơng qua dây cáp tín hiệu dây cáp nguồn, ảnh hưởng đến chức năng, gây lỗi hay chí gây hư hại cho điều khiển Để ngăn chặn điều này, số điều khiển động xoay chiều có chống nhiễu tăng cường kết cịn hạn chế khơng kinh tế Do đó, phương pháp hiệu tìm nguyên nhân gây nhiễu sử dụng giải pháp phù hợp để đạt mục tiêu “ không xạ, không truyền dẫn không tiếp thu nhiễu” Các giải pháp cần áp dụng HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Chương 1: 1.1 GIỚI THIỆU Khái niệm tương thích điện từ Tương thích điện từ (TTĐT)- thuật ngữ rõ đặc tính mà thiết bị điện tử, tin học có chúng vận hành tốt mơi trường có diện thiết bị khác có tín hiệu nhiễu từ mơi trường xung quanh chúng tác động vào Mơ hình TTĐT minh họa hình 1.1 Thiết bị A Thiết bị B Mơi trường ngồi Hình 1.1 Mơ hình TTĐT Nếu hệ thống EMC phải thỏa mãn ba tiêu chuẩn sau: Không gây nhiễu với hệ thống khác Không nhạy với phát xạ từ hệ thống khác Khơng gây nhiễu cho Nguồn phát Đường dẫn Máy thu Khái niệm TTĐT mối quan hệ “Nguồn phát- Đường dẫn- Máy thu” HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Hình 1.2: Nguồn phát- Đường dẫn- Máy thu Có ba thành phần bản: Nguồn phát, đường dẫn máy thu Máy thu có hai loại khác nhau: - Loại chủ động: Máy thu máy thu hình - Loại thụ động: Máy vi tính số loại thiết bị điện tử khác Một số đề xuất để giải vấn đề TTĐT mơ hình - Khử lượng nguồn phát (ta giảm tổng lượng phát xạ) - Xác định đường truyền dẫn cho thân thiết bị, đường dẫn phải kiểm sốt thơng qua dây dẫn xạ khơng gian Xác định đặc tính máy thu làm cho tăng khả chống nhiễu - Tóm lại, vấn đề EMC liên quan đến phát sinh, truyền thu nhận lượng điện từ Hình 1.2 minh họa ba yếu tố vấn đề EMC: nguồn tạo phát xạ, đường dẫn mang lượng phát xạ chuyển từ nguồn đến máy thu, lượng điện từ khơng mong muốn chuyển đổi thành số tác động không mong đợi 1.2 Tương thích điện từ điều khiển động xoay chiều 1.2.1 Bộ điều khiển động xoay chiều 1.2.1.1 Động xoay chiều  Cấu tạo: gồm hai phận - Cuộn dây cố định (cịn gọi Stator) - Bộ phận xoay (còn gọi Rotor) HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Hình 1.3 Cấu tạo động xoay chiều Stator gồm cuộn dây ba pha điện quấn lõi sắt bố trí vành trịn để tạo từ trường quay Rotor hình trụ có tác dụng cuộn dây quấn lõi thép Khi mắc động vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay Stator gây làm cho Rotor quay trục Chuyển động quay Rotor trục máy truyền sử dụng để vận hành máy công cụ cấu chuyển động khác Trục quay với tốc độ biến tần xác định 1.2.1.2 Bộ điều khiển động xoay chiều Bộ điều khiển động xoay chiều thiết bị dùng để điều khiển tốc độ động điện, động cảm ứng, hay động đồng Động điện xoay chiều thiết kế vào năm 1899 Động điện chuyển đổi điện thành nhờ vào tượng cảm ứng điện từ Các động đặc trưng bởi: - Tốc độ cố định, xác định tần số nguồn điện cấp - Moment xoắn cố định Tuy nhiên, với tốc độ cố định khơng phù hợp cho tất trường hợp; đó, cần phải điều chỉnh tốc độ theo yêu cầu thực tế Bộ điều khiển động xoay chiều sử dụng rộng rãi cơng nghiệp Ví dụ, dịng chảy nước hóa chất tiến trình công nghiệp thường điều khiển cách điều chỉnh tốc độ máy bơm; hay điều khiển động gắn với quạt để điều chỉnh luồng khơng khí hệ thống điều hịa khơng khí nhiệt lớn…  Nguyên lý hoạt động điều khiển động xoay chiều: - Nguồn điện xoay chiều pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng, sử dụng chỉnh lưu cầu diode tụ điện Điện áp tần số đầu vào cố định - Điện áp chiều biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Mới đầu, điện áp chiều tạo trữ giàn tụ điện Điện áp chiều mức cao Tiếp theo, thơng qua trình tự kích hoạt thích hợp biến đổi IGBT (Tranzito Lưỡng cực có Cổng Cách điện hoạt động giống công tắc bật tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu Biến tần) tạo điện áp Xoay chiều ba pha phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Các thành phần điều khiển động xoay chiều: HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Hình 1.4 Các thành phần điều khiển động xoay chiều • Bộ chỉnh lưu: Chuyển đổi điện xoay chiều pha thành điện chiều, nhờ sử dụng cầu diode • Mạch DC: Lưu trữ nguồn điện từ chỉnh lưu cho biến tần sử dụng Trong hầu hết trường hợp, nguồn điện lưu trữ tụ điện có dung lượng cao • Bộ biến tần: Bộ biến tần lấy nguồn từ mạch DC cung cấp cho động Bộ biến tần sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung tạo điện áp xoay chiều pha đầu cho động Tần số điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu Ưu điểm:  • Cho phép người dùng kiểm soát tốc độ động đem lại nhiều thuận lợi q trình kiểm sốt Điều chỉnh tốc độ phương tiện để kiểm soát tiến trình: - Hoạt động mượt mà - Kiểm sốt tăng tốc - Tốc độ làm việc khác cho tiến trình - Bù đắp cho thay đổi biến tiến trình - Điều chỉnh tốc độ sản xuất - Kiểm sốt moment - Khống chế dịng khởi động động cơ, giúp trình khởi động êm ái, nâng cao độ bền kết cấu khí - Tiết kiệm lượng…  Nhược điểm: - Tạo lượng nhiệt lớn sóng hài 1.2.2 Tương thích điện từ điều khiển động xoay chiều Khi điều khiên động xoay chiều hoạt động, tín hiệu điều hịa xuất đầu vào đầu điều khiển động xoay chiều Nó tạo mức nhiễu điện HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang từ định cho thiết bị điện xung quanh mạng điện lưới Động xoay chiều thường ứng dụng môi trường công nghiệp với nhiễu điện từ mạnh Trong điều kiện vậy, động xoay chiều gây nhiễu bị gây nhiễu Cài đặt điều khiển động xoay chiều xác giảm ảnh hưởng nhiễu điện từ đảm bảo tính ổn định lâu dài hệ thống điện 1.3 Kết luận Chương trình bày khái niệm tương thích điện từ, cấu tạo nguyên lý hoạt động ưu nhược điểm điều khiển động xoay chiều, trình bày tính tương thích điệm từ điều khiển động xoay chiều HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang Chương 2: VẤN ĐỀ TRÁNH NHIỄU ĐIỆN TỪ 2.1 Các loại nhiễu điện từ Nhiễu điện từ điều khiển động xoay chiều phân biệt thành nhiễu chế độ sai lệch nhiễu chế độ chung Nhiễu chế độ sai lệch bị gây điện dung kí sinh dây dẫn nhiễu chế độ chung bị gây đường dẫn ghép chế độ chung tạo điện dung kí sinh dây dẫn đất Hình Nhiễu chế độ sai lệch chế độ chung Về bản, nhiễu chế độ sai lệch có tác động lớn điều khiển động AC nhiễu chế độ chung có tác động lớn thiết bị điện tử có độ nhạy cao Một lượng nhiều nhiễu chế độ sai lệch kích hoạt hệ thống bảo vệ mạch điều khiển động AC Nhiễu chế độ chung ảnh hưởng đến thiết bị điện tử ngoại vi thông qua kết nối đất chung HVTH: Nguyễn Thị Quỳnh Trang 10 -  Hệ thống IT - IT: Điểm trung tính máy biến áp thiết bị điện khơng nối đất, có khung thiết bị PE nối đất - Trong mạng IT, hệ thống phân phối nguồn, dây trung tính khơng nối với đất nối đất thông qua trở kháng cao Trong hệ thống vậy, thiết bị giám sát cách ly sử dụng để theo dõi trở kháng - 3.2 Giải pháp bọc chắn 3.2.1 Bọc chắn gì? - Bọc chắn sử dụng để cách ly thiết bị để khơng tạo nhiễu điện từ trường bị ảnh hưởng trường điện từ bên Một vật liệu dẫn điện sử dụng cho bọc chắn tĩnh điện để tạo cách ly - Một lồng Faraday làm từ lưới kim loại vật liệu dẫn điện Một đặc trưng kim loại có tính dẫn điện cao khơng tĩnh điện, điều tạo che chắn ngăn nhiễu điện trường bên Kim loại với độ dẫn điện cao bảo vệ thiết bị bên khỏi điện áp cao - khơng có điện áp truyền vào lồng lồng tải dịng điện cao Ngồi ra, trường điện từ qua lồng Faraday mà không gây xáo trộn - Bọc chắn sử dụng cho số thiết bị điện thiết bị đo lường với mục đích ngăn chặn nhiễu Ví dụ bọc chắn bao gồm: • Nối đất thiết bị nhà có điện áp cao sử dụng khung kim loại lưới kim loại mật độ cao • Bọc chắn biến áp điện đạt cách quấn kim loại cuộn dây sơ cấp thứ cấp cách thêm dây sứ vào cuộn dây, sau nối đất • Một lớp bọc chắn, làm lưới kim loại sợi dẫn điện để có bảo vệ hiệu cho công nhân làm việc môi trường điện áp cao - Trong hình bên dưới, thiết bị radio xuất dường khơng hồn tồn bao phủ kim loại tính dẫn điện kim loại cao, sóng radio hoàn toàn bị chặn thiết bị radio khơng nhận tín hiệu - - - - Một ví dụ khác lị vi sóng Cửa lị vi sóng suốt thị giác, mật độ lưới kim loại cửa lị vi sóng chặn sóng điện từ Mật độ lưới kim loại cao cung làm cho bọc chắn tốt 3.2.2 Giảm nhiễu điện từ bọc chắn - Sắt kim loại vật liệu dẫn điện cao cung cấp bọc chắn tĩnh điện có hiệu tần số thấp Nhưng tính dẫn giảm khi: Tín hiệu tần số cao sử dụng cho dây dẫn Thiết bị đặt từ trường mạnh Khung bọc chắn bị ép tuân theo dạng đặc biệt thiết bị máy  Hiệu bọc chắn kim loại - Hiệu bọc chắn (SE) sử dụng để đánh giá khả chống lại điện trường từ trường lớp chắn Công thức là: - SEdB=A+R+B (đơn vị dB) - Trong đó: A = tổn hao hấp thụ (dB) - R = tổn hao phản xạ (dB) - B = hệ số điều chỉnh (dB) ( đa phản xạ chắn mỏng) - Tổn hao hấp thụ tổng số lượng lượng mát sóng điện từ truyền qua chắn Công thức là: - AdB=1.314(fσμ).1/2t - Trong đó: f = tần số (MHz) - μ = độ từ thẩm tương ứng đồng - σ = độ dẫn suất tương ứng đồng - t = độ dày chắn tính cm - Tổn hao phản xạ phụ thuộc vào nguồn sóng điện từ khoảng cách từ nguồn phát Đối với dây ăng ten thẳng, trở kháng sóng tăng lên di chuyển gần với nguồn phát giảm di chuyển khỏi nguồn phát đạt đến trở kháng sóng phẳng khơng có thay đổi  Thiết kế tủ điện - Trong điện trường tần số cao, tạo bọc chắn cách sơn lớp mỏng kim loại dẫn điện bao phủ vật liệu lót bên Tuy nhiên, lớp phủ phải kín tất phần cần bao bọc cách mà khơng có mối nối khoảng trống (giống lồng Faraday) Đó lý tưởng Thực vỏ bọc chắn liền mạch khơng thực tế lồng cấu thành từ phần kim loại Trong số điều kiện, khoan lỗ lớp vỏ chắn để việc lắp đặt phụ kiện (như thẻ tùy chọn thiết bị khác) cần thiết - Nếu thành phần kim loại hàn cách sử dụng công nghệ hàn tinh xảo để tạo thành tủ điện , biến dạng trình sử dụng khơng xảy Nhưng tủ điện lắp ráp ốc vít, lớp cách điện bảo vệ vít phải loại bỏ trước lắp ráp để đạt độ dẫn điện lớn che chắn tốt - Khoan lỗ cho việc lắp đặt dây tủ điện làm giảm tác dụng che chắn làm tăng hội sóng điện bị rị rỉ thơng qua lỗ phát tán nhiễu Do nên để lỗ khoan hẹp tốt Khi lỗ dẫn dây điện không sử dụng, bọc lỗ lại kim loại vỏ bọc kim loại Sơn lớp phủ kim loại vỏ kim loại nên loại bỏ triệt để để đảm bảo tiếp xúc kim loại với kim loại hay miếng đệm dẫn nên lắp đặt - Lắp đặt miếng đệm dẫn công nghiệp với tủ điện nguyên niêm phong cánh cửa tủ khơng có khoảng cách Nếu miếng đệm dẫn điện q tốn , nên vít cửa tủ đến tủ điện với khoảng cách ngắn ốc vít Dành riêng đầu tiếp đất cánh cửa tủ điện Đầu tiếp đất khơng nên sơn Nếu có sơn, loại bỏ lớp sơn trước tiếp đất  Dây điện cáp - Loại cáp bọc xoắn đơi có vỏ chắn (STP) loại cáp mà hai dây đồng cách điện xoắn lại với với lưới kim loại bọc xung quanh cặp xoắn để hình thành chắn điện từ sử dụng cho nối đất - Các dây điện riêng lẻ cáp bao quanh (tổng hợp) cao su để cách ly để bảo vệ tránh hư hại - Có hai loại dây cáp điện: điện áp cao điện áp thấp Cáp điện áp cao khác với cáp điện áp thấp chỗ có thêm lớp cách điện gọi chất cách điện điện môi vỏ plastic Chất cách điện điện môi thành phần quan trọng cách điện Cáp điện áp thấp thường thêm vào chất polyme mềm để giữ cố định cho dây đồng bên - Lớp bọc chắn có hai chức năng: Để bảo vệ dây điện cáp A Dòng điện tăng điện chạy qua dây cáp nguồn tạo điện trường Như vậy, nhiễu bị ngăn bên cáp cách bọc chắn loại cáp nguồn dây điện B Tạo nối đất bảo vệ Khi lõi cáp bị hư hỏng, dòng điện rò chảy qua bọc chắn xuống đất Để bảo vệ cáp Một dây cáp nguồn sử dụng cho mục đích điều khiển máy tính tạo dịng điện tương đối thấp bên cáp Như vậy, cáp nguồn không trở thành nguồn nhiễu có nhiều khả bị nhiễu thiết bị điện xung quanh - 3.3 Giải pháp lọc 3.3.1 Bộ lọc - Nhiễu điện từ truyền theo hai cách, xạ truyền dẫn Phương pháp hiệu kinh tế việc giảm nhiễu xạ sử dụng bọc chắn giảm nhiễu dẫn cách sử dụng lọc điện từ - Nhiễu chia thành hai loại: tần số cao (150kHz ~ 300MHz) tần số thấp (100Hz ~ 3000Hz) Nhiễu tần số cao giảm dần khoảng cách tăng có bước sóng ngắn hơn, nhiễu tần số thấp bị giảm khoảng cách tăng có bước sóng dài Cả hai loại nhiễu truyền thông qua dây cáp điện, làm ảnh hưởng đến phía cung cấp điện - Nhiễu có tần số cao phía nguồn điện hạn chế suy yếu lọc Bộ lọc bao gồm cuộn dây tụ điện Một số điều khiển khơng tích hợp sẵn lọc, trường hợp việc lắp đặt thêm lọc bên ngồi cần thiết Các hình vẽ sơ đồ lọc chuẩn: - Một lọc cấu thành phần hoạt động chế độ sai lệch (để loại bỏ - hạn chế nhiễu có tần số 150kHz) phần hoạt động chế độ chung (để hạn chế nhiễu có tần số 150kHz) Đối với nhiễu tần số cao, cuộn cảm hoạt động trở kháng cao để tạo thành hở mạch tụ điện hoạt động trở kháng thấp để tạo thành ngắn mạch Thiết kế kích thước cuộn cảm tụ điện xác tạo mạch cộng hưởng để hấp thụ sóng hài Tụ Cy nối đất để dẫn dịng điện xuống đất  Bộ lọc Các lọc điều khiển động AC nên lắp đặt tủ - điều khiển lắp nối đất Cáp động phải bọc chắn ngắn tốt Sử dụng lọc khuyến cáo hãng Delta để đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn TTĐT -  Bộ điều khiển động xoay chiều với lọc tích hợp sẵn Vì nhiễu ngăn chặn cách cài đặt tụ điện nối đất bên lọc, lượng dịng xuống đất (dịng điện rị) gây sốc điện cho nhân viên hệ thống nguồn Vì dịng điện rị xuống đất cao, nên thực việc nối đất bảo vệ để ngăn chặn sốc điện quan trọng  Bộ điện kháng pha (cuộn cảm kháng) Nhiễu bị chặn cách cài đặt điện kháng pha bên - phía cung cấp nguồn đầu điều khiển động AC, tùy thuộc vào nơi có nhiễu Vì dịng điện lớn nguồn vào đầu điều khiển động AC, chọn lõi từ phù hợp với khả xử lý dòng điện Một vật liệu từ lý tưởng cho dòng điện lớn bột từ tổng hợp Nó có khả xử lý dịng điện cao trở kháng cao so với lõi từ kim loại tinh khiết Do thích hợp để thực môi trường tần số cao Trở kháng tăng cường cách tăng tỷ lệ số vòng  Cài đặt điện kháng pha - Có hai phương pháp cài đặt, tùy thuộc vào kích thước điện kháng pha chiều dài cáp động Cuộn tròn dây cáp động thông qua đoạn điện kháng pha bốn lần Đặt điện kháng điều khiển động AC gần tốt - Đặt thẳng tất dây qua bốn điện kháng pha -  Các tín hiệu đầu vào tương tự - Nếu tín hiệu đầu vào tương tự bị ảnh hưởng nhiễu từ điều khiên động AC, nối tụ điện lõi ferit dẫn - Quấn dây quanh lõi hướng thực lần nhiều - 3.3.2 Nhiễu sóng hài Dịng điện đầu vào điều khiển động AC phi tuyến, chỉnh lưu - đầu vào tạo sóng hài Sóng hài phải hạn chế phạm vi định để tránh tác động lên nguồn để tránh méo dạng dòng điện để đảm bảo thiết bị xung quanh không bị ảnh hưởng Một điều khiển động AC tích hợp điện kháng DC ngăn chặn sóng hài dịng điện (độ méo dạng tổng sóng hài - THID) cách hiệu giảm đỉnh điện áp sóng hài (méo dạng điện áp tổng sóng hài)  Sóng hài dịng điện phía cung cấp nguồn -  Việc giảm thiểu sóng hài dịng điện - Khi phần lớn sóng hài dịng điện bậc thấp (5th , 7th , 11th , … ) xuất đầu vào nguồn điện, thiết bị xung quanh bị ảnh hưởng hệ số công suất thấp kết công suất phản kháng Cài đặt điện kháng đầu vào điều khiển động AC ngăn chặn hiệu sóng hài dòng điện bậc thấp -  Bộ điện kháng AC - Được cài đặt nối tiếp với nguồn điện có hiệu việc giảm sóng hài dòng điện bậc thấp - Các đặc điểm điện kháng AC bao gồm: Làm giảm sóng hài dịng điện điều khiển động AC làm tăng trở kháng nguồn điện Hấp thụ nhiễu tạo thiết bị xung quanh (như tăng điện áp, dòng điện, tăng điện áp chính) làm giảm ảnh hưởng chúng lên điều khiển động AC Tăng hệ số công suất nguồn  Bộ điện kháng DC - Một điện kháng DC cài đặt chỉnh lưu tụ điện DC để ngăn chặn sóng hài dịng điện để đạt hệ số công suất nguồn cao - 3.4 Ứng dụng kết nối dây điều khiển động xoay chiều dòng sản phẩm VFDF hãng Delta 3.4.1 Sơ đồ nối dây - Thực kết nối dây theo sơ đồ sau, lưu ý không cắm modem hay dây điện thoại vào cổng giao tiếp RS-485 - Đối với đầu vào 230V, 1-15 mã lực 460V, 1-20 mã lực - - Đối với đầu vào 230V, từ 20 mã lực trở lên 460V, 25 mã lực trở lên - - 3.4.2 Nối dây mở rộng - - -Fuse/NFB (tùy chọn): lựa chọn cầu chì với dịng định mức - -Input AC Line Reactor: Bộ điện kháng AC đầu vào, sử dụng để thiện cộng suất đầu vào, giảm sóng hài, bảo vệ tránh nhiễu dịng AC - Bộ điện kháng AC nên lắp đặt công suất nguồn cung cấp 500kVA hơn, khoảng cách dây nên 20m cần đặt điện kháng AC đầu biến tần  3.4.3 Kết nối mạch - Các terminal : - - - - - - Ký hiệu Chức terminal - terminal R/L1, S/L2, - Các kết nối đầu vào AC - T/L3 U/T1, V/T2, - Các đầu điều khiển động xoay chiều để W/T3 +1,+2 +2/B1~B2 +2~ -, nối đến động Kết nối với điện kháng DC (tùy chọn) Kết nối với điện trở giảm tốc (tùy chọn) Kết nối với giảm tốc mở rộng (VFDB ) - +2/B1~ - - Nối Đất  Các terminal đầu mạch (U,V,W): - Nếu điều khiển động AC lắp đặt nơi cần điện kháng tải, đặt lọc gần phía với U/T1, V/T2, W/T3 điều khiển động AC, không sử dụng tụ điện, loc L-C, hay lọc R-C trừ kiểm duyệt hãng Delta - Không kết nối tụ bù pha đầu điều khiển động xoay chiều - Sử dụng động cách điện tốt, phù hợp với hoạt động biến tần  Các terminal [+1,+2] cho kết nối đến điện kháng DC: - - Để cải thiện hệ số công suất giảm sóng hài, nối điện kháng DC terminal [+1,+2] Rút jumper trước nối điện kháng DC  Các terminal [+2/B1, B2] cho kết nối đến điện trở hãm, terminal [+2/B1, -] cho kết nối đến hãm mở rộng - - Kết nối điện trở giảm tốc hay giảm tốc ứng dụng với độ dốc giảm tốc đều, thời gian giảm tốc ngắn, moment hãm thấp, hay moment hãm tăng theo yêu cầu - Nếu điều khiển động AC có tích hợp sẵn brake chopper, nối điện trở giảm tốc mở rộng với terminal [＋2/B1, B2] - Một vài dịng VFD-F khơng tích hợp sẵn brake chopper nối giảm tốc mở rộng với điện trở hãm - - Khi không sử dụng để hở terminal [+2(+2/B1), -] Lưu ý: Ngắn mạch terminal [B2] hay [-] với [+2/B1] ảnh hưởng đến điều khiển động AC 3.5 Kết luận - Tóm lại, có nhiều giải pháp để giảm nhiễu điện từ cho điều khiển động xoay chiều Tùy vào trường hợp mà sử dụng hay kết hợp giải pháp cho phù hợp để giảm nhiễu điện từ cách có hiệu Trong chương trình bày ba giải pháp giảm nhiễu điện từ: giải pháp nối đất, giải pháp bọc chắn giải pháp lọc - - - KẾT LUẬN - - Tiểu luận tìm hiểu vấn đề TTĐT điều khiển động xoay chiều Phân tích đường truyền dẫn nhiễu điện từ, giải pháp để giảm nhiễu điện từ cài đặt điều khiển động xoay chiều Để xác định nhiễu cần: - • Tìm nguồn gốc nhiễu đường truyền nhiễu - • Xác định vị trí lỗi nhiễu • Xác nhận tín hiệu nguồn gốc nhiễu Một số giải pháp đưa ra: - • Nối đất - • Bọc chắn - • Bộ lọc - Đây kiến thức cần thiết cho việc bảo dưỡng, vận hành tốt điều khiển động xoay chiều - Em xin trân trọng cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Tăng Tấn Chiến tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý giá - Trong trình làm tiểu luận, cố gắng song chắn khơng tránh khỏi sai sót Rất mong nhận góp ý Thầy, bạn học viên lớp để nội dung tiểu luận hoàn chỉnh - - Học viên thực - Trang - Nguyễn Thị Quỳnh ... 1.2.1.2 Bộ điều khiển động xoay chiều Bộ điều khiển động xoay chiều thiết bị dùng để điều khiển tốc độ động điện, động cảm ứng, hay động đồng Động điện xoay chiều thiết kế vào năm 1899 Động điện. .. sóng hài 1.2.2 Tương thích điện từ điều khiển động xoay chiều Khi điều khiên động xoay chiều hoạt động, tín hiệu điều hịa xuất đầu vào đầu điều khiển động xoay chiều Nó tạo mức nhiễu điện HVTH: Nguyễn... mong muốn chuyển đổi thành số tác động không mong đợi 1.2 Tương thích điện từ điều khiển động xoay chiều 1.2.1 Bộ điều khiển động xoay chiều 1.2.1.1 Động xoay chiều  Cấu tạo: gồm hai phận - Cuộn