Chuyên đề trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và cách sử dụng của khởi động mềm sirius 3rw303rw40 – siemens

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA CHUYÊN NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA HỌC PHẦN: THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ HỆ THỐNG Giảng viên hướng dẫn: T.S.PHẠM THỊ THÙY LINH Nhóm sinh viên/ sinh viên thực hiện: NHÓM Lớp: D14 TĐH&ĐKTBCN3 HÀ NỘI, 11/2022 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM Khái niệm: 1.1 Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 1.2 Khởi động mềm SIRIUS 3RW40 Cấu tạo khởi động mềm 2.1 SIRIUS 3RW30 2.2 SIRIUS 3RW40: CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHƯƠNG III : CÁCH SỬ DỤNG 11 3RW30: 11 3RW40 13 CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG 18 Ứng dụng khởi động mềm SIRIUS 3RW30/3RW40 SIEMENS 18 1.1 Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 .18 1.2 Khởi động mền SIRIUS 3RW40 20 KẾT LUẬN 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Hình 1.1: Khởi động mềm 3RW30 Hình 1.1: Khởi động mềm 3RW30 Hình 1.2: Khởi động mềm 3RW40 Hình 2.1: Cấu tạo khởi động mềm 3RW30 Hình 2.2: Cấu tạo khởi động mềm 3RW40 Hình 2.3: Đường đặc tuyến dịng điện khởi động Hình 2.4: Đặc tính điện động khơng đồng có khởi động mềm Hình 3.1: 3RW30 Hình 3.2: 3RW40 Hình 3.3: Đầu BYPASSED ON / RUN Hình 3.4: RESET tay (RESET MODE LED off) Hình 3.5: Núm điều chỉnh dịng giới hạn xIe Hình 3.6: Nút điều chỉnh thời gian giảm tốc (ramp-down time) t Hình 3.7: Núm điều chỉnh dịng định mức Ie Hình 3.8: Tiếp điểm đầu FAILURE / OVERLOAD Hình 3.9: Cài đặt RESET MODE Hình 4.1: Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 Hình 4.2: Khởi động mền SIRIUS 3RW40 ĐỀ BÀI BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng cách sử dụng khởi động mềm SIRIUS 3RW30/3RW40 – SIEMENS LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần khoa học kĩ thuật công nghệ phát triển mạnh mẽ, lĩnh vực Tự động hóa khơng nằm ngồi trào lưu Chính khả phát triển mạnh mẽ làm nên trình chuyến biến sâu sắc lý thuyết lẫn thực tiễn đời sống khoa học kĩ thuật cơng nghệ Để có sản phẩm cạnh tranh cần phải thay đổi cơng nghệ sản xuất lạc hậu, thay vào dây chuyền sản xuất khép kín, tính tự động hóa cao nhằm mang đến sản phẩm chất lượng với giá thành rẻ, tăng tính cạnh tranh thị trường Những năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ công nghệ bán dẫn, vi điều khiển nhiều phương pháp điều khiển đề xuất cho điều khiển động không đồng Sử dụng biến tần hay khởi động mềm hai phương pháp điều khiển động tiên tiến nay, tiểu luận môn: “ Thiết kế thiết bị điện tử công suất hệ thống ” giúp chúng em củng cố lại kiến thức học mơn mà cịn mở rơng thêm tầm hiểu biết sâu môn học Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Phạm Thị Thùy Linh, giảng viên người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình học tập làm tiểu luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại học Điện Lực nói chung, thầy mơn truyền động điện nói riêng hướng dẫn cho em kiến thức cách trình bày nội dung tiểu luận, giúp em có sở lý thuyết tạo điều kiện gúp đỡ em trình làm báo cáo Tuy vậy, với kinh nghiệm kiến thức thiếu sót nên báo cáo chun đề em cịn chưa hoàn thiện lắm, em mong nhận dẫn chân thành thầy cô Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn tạo kiện, quan tâm, giúp đỡ em suốt q trình học tập hồn thành tiểu luận CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ BỘ KHỞI ĐỘNG MỀM Khái niệm: Bộ khởi động mềm (bộ điều áp xoay chiều) thiết bị dùng để hạn chế điện áp đầu cực động cơ, tăng dần điện áp theo chương trình thích hợp để điện áp tăng tuyến tính từ giá trị xác định đến điện áp định mức Tồn q trình khởi động điều khiển đóng mở thyristor vi xử lý với cổng vào tương ứng, tần số giữ không đổi theo tần số điện áp lưới 1.1 Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 Hình 1.1: Khởi động mềm 3RW30 Thơng số kỹ thuật: - Kích cỡ size: S00/S0/S3 - Dòng định mức 400C: 3…106A - Điện áp định mức: 200…480V - Công suất motor 400V (mạch inline): 1.5…55kW - Điện áp điều khiển Us: 24V AC/DC; 100…230V AC/DC - Khởi động/ dừng mềm; điện áp hàm dốc - Điện áp khởi động/ dừng: 40% 100%; thời gian khở i động dừng: 0… 20s - Tích hợp contact bypass bên trong; bán dẫn cơng suất điều khiển pha - Nhiệt độ môi trường: -25…600C - Tiêu chẩn: IEC 60947-4-2;UL/CSA 1.2 Khởi động mềm SIRIUS 3RW40 Hình 1.2: Khởi động mềm 3RW40 Thơng số kỹ thuật: - Kích cỡ size: S0/S2/S3/S6/S12 - Dịng định mức 400C: 12.5…432A - Điện áp định mức: 200…480V; 400…600V - Công suất motor 400V (mạch inline): 5.5…250kW - Điện áp điều khiển Us: 24V AC/DC; 100…230V AC/DC - Khởi động/ dừng mềm; điện áp hàm dốc - Điện áp khởi động/ dừng: 40% 100%; thời gian khở i động dừng: 0… 20s - Tích hợp contact bypass bên trong; bán dẫn công suất điều khiển pha; bảo vệ bên thiết bị; bảo vệ tải motor; bảo vệ nhiệt cho motor; Remote RESET; giới hạn dòng điều chỉnh - Cấp bảo vệ điều chỉnh được: c lass 10/15/20 off - Bảo vệ chống nổ theo ATEX directive 94/9/EC - Nhiệt độ môi trường: -25…600C - Tiêu chẩn: IEC 60947-4-2;UL/CSA Cấu tạo khởi động mềm 2.1 SIRIUS 3RW30 Hình 2.1: Cấu tạo khởi động mềm 3RW30 Chú thích: Đầu nối vào điện áp nguồn Điện áp điều khiển Đầu vào khởi động IN Đầu ON Đèn trạng thái LED DEVICE Đèn trạng thái LED STATE/BYPASSED/FAILURE Ramp-up time/Thời gian tăng tốc Điện áp khởi động Đầu nối vào động Hình 2.4: Đặc tính điện động khơng đồng có khởi động mềm 11 CHƯƠNG III : CÁCH SỬ DỤNG 3RW30: Hình 3.1: 3RW30 Số 1: Điện áp hoạt động nguồn pha (đầu vào điện áp nguồn) Số 2: Chân A1, A2 chân cấp nguồn cho cuộn dây khởi động mềm( VAC 110 - 230 24 VDC) Số 3: ( chân IN ): chân lệnh chạy A1, A2 cấp điện chân A1 kích lệnh sang chân số khởi động mềm chạy Số 4: +Nút 13: CLASS cấp chịu dòng tải + Nút 14: Ie dòng định mức động Số 5,6: Hai đèn báo hiệu trạng thái cố Số 7: Nút điều chỉnh thời gian tăng tốc (Ramp-up time) t 12 Xác định độ dài thời gian dốc cần thiết nút điều chỉnh thời gian tăng tốc Thời gian tăng tốc thời gian cần thiết để tăng điện áp động kể từ khởi động đến điện áp định mức Thời gian ảnh hưởng đến mô-men xoắn tăng tốc động cơ, điều thúc đầy tải trình tăng tốc Thời gian khởi động động thực tế phụ thuộc vào tải khác với cài đặt khởi động mềm 3RW Thời gian dốc dài dẫn đến dịng khởi động thấp mơmen tăng tốc giảm Kết khởi động chậm mượt mà hơ n Thời gian tăng tốc phải đủ dài để động đạt tốc độ định mức Nếu thời gian chọn ngắn, hay thời gian dốc kết thúc trước động khởi động thành cơng, dịng khởi động cao, chí dòng điện khởi động trực tiếp tốc độ xảy Bộ khởi động mềm SIRIUS 3RW30 bị hỏng ứng dụng (đặt thời gian dốc ngắn so với thời gian khởi động động thực tế) Có thể đặt thời gian tăng tốc tối đa 20s cho 3RWS0 Bộ khởi động mềm SIRIUS 3RW40 có kích thước thích hợp phải chọn cho trình khởi động với thời gian khở i động động > 20 s Số 8: Nút điều chỉnh điện áp khởi động U Giá trị điện áp khởi động đặt nút điều chỉnh điện áp khởi động U Giá trị xác định mômen bắt đầu động Điện áp khởi động tháp dẫn đến mômen khởi động thấp (khởi động nhẹ nhàng hơn) dòng khởi động thấp Điện áp khởi động chọn phải đủ cao để đảm bảo động khởi động trơn tru sau lệnh bắt đầu 13 3RW40 Hình 3.2: 3RW40 Số 4,5: Chức đầu BYPASSED ON / RUN Đầu BYPASSED tiếp điểm 23/24 đóng khởi động mềm SIRIUS 3RW40 phát động khởi động Các công tắc tơ bypass tích hợp đóng đồng thời, hệ thống tự động bypass qua điện lưới mà không qua thyristor Tiếp điểm BYPASS đầu 23/24 mở lại sau đầu vào khởi động IN mở 14 Hình 3.3: Đầu BYPASSED ON / RUN Số 8: RESET tay (RESET MODE LED off) Bạn đặt lại lỗi cách nhấn nút RESET / TEST RESET từ xa (RESET MODE LED xanh) Bạn đặt lại tín hiệu lỗi cách ngắt kết nối điện áp cung cấp điều khiển > 1,5 giây Hình 3.4: RESET tay (RESET MODE LED off) AUTO RESET (RESET MODE LED vàng) Nếu bạn đặt chế độ RESET thành AUTO, lỗi tự động đặt lại 15 Số 9:Núm điều chỉnh dòng giới hạn xIe Giá trị giới hạn dòng điện đặt với núm điều chỉnh dòng giới hạn xIe để yêu cầu dòng điện khởi động tối đa hệ số dòng điện định mức đặt động (le) Hình 3.5: Núm điều chỉnh dịng giới hạn xIe Số 12: Nút điều chỉnh thời gian giảm tốc (ramp-down time) t Bạn đặt thời gian giảm tốc nút điều chỉnh thời gian giảm tốc t Điều xác định điện áp nên cung cấp cho động sau lệnh ON gỡ bỏ Mô-men xoắn tạo động giảm bớt nhờ chức dốc điện áp thời gian giảm dốc ứng dụng dừng mượt mà Nếu nút điều chỉnh đặt thành 0, khơng có dốc điện áp q trình dừng (dừng khơng tải) Hình 3.6: Nút điều chỉnh thời gian giảm tốc (ramp-down time) t 16 Số 14: Núm điều chỉnh dòng định mức Ie Dòng điện hoạt động định mức động phải thiết lập với núm điều chỉnh dòng định mức le theo điện áp nguồn kết nối động (wye-delta) Bảo vệ tải động đề cập đến giá trị đặt hoạt động Hình 3.7: Núm điều chỉnh dòng định mức Ie Số 16: Tiếp điểm đầu FAILURE / OVERLOAD Nếu khơng có điện áp điều khiển định mức xảy hỏng hóc, khơng có khả FAILURE/OVERLOAD chuyền Hình 3.8: Tiếp điểm đầu FAILURE / OVERLOAD 17 Số 18: Cài đặt RESET MODE Bằng cách nhắn nút RESET MODE, bạn xác định quy trình đặt lại trường hợp có lỗi Cái biểu thị đèn RESET MODE LED “ Hình 3.9: Cài đặt RESET MODE 18 CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG Ứng dụng khởi động mềm SIRIUS 3RW30/3RW40 SIEMENS 1.1 Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 tích hợp chế độ bypass giúp không bị hao tổn điện thyristor (chất bán dẫn điện) động khởi động, nhờ làm giảm nhiệt độ sinh Với chế điều khiển hai pha (điều khiển thyristor song song pha), cho phép khởi động hai pha động lên đến 55 kW (ở 400 V); nhờ đáp ứng cho ứng dụng tiêu chuẩn hệ thống ba pha Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 giúp giảm điện áp động cách điều chỉnh góc kích mở pha, tăng dần điện áp điện áp nguồn thời gian khởi động SIRIUS 3RW30 có chức giám sát giới hạn dịng khởi động mơ-men xoắn; nhờ tránh xảy sốc học sụt điện áp lưới trình khởi động (thường xảy khởi động trực tiếp khởi động – tam giác) Có thể sử dụng khởi động mềm SIRIUS 3RW30 cho số ứng dụng điển hình như: bơm, bơm nhiệt, bơm thủy lực, máy ép, băng tải, băng tải lăn, băng tải trục vít, v.v 19 Hình 4.1: Khởi động mềm SIRIUS 3RW30 1.Bộ KĐM 3RW30 2.Liên kết mô-đun với điều khiển động 3.Bìa chấm dứt cho hộp 4.Vỏ thiết bị đầu cuối cho vấu cáp đầu nối 5.Thiết bị đầu cuối phụ 6.Thiết bị đầu cuối cấp phát 20 1.2 Khởi động mền SIRIUS 3RW40 Hình 4.2: Khở i động mền SIRIUS 3RW40 Bộ KĐM 3RW30 Liên kết mô-đun với điều khiển động Bìa chấm dứt cho hộp Vỏ thiết bị đầu cuối cho vấu cáp đầu nối Thiết bị đầu cuối phụ Thiết bị đầu cuối cấp phát 7.Quạt 8.Bìa dấu 21 - Thiết kế nhỏ gọn giúp tiết kiệm khơng gian, bố trí bảng điều khiển rõ ràng - Động tải bảo vệ thiết bị nội mà không cần thêm dây - Lớp chuyến điều chỉnh, chức chẩn đốn tích hợp - Được tích hợp hệ thống mô-đun SIRIUS - Liên kết mô-đun để bảo vệ khở i động động - Thiết bị chuyển mạch lai điều khiển động hai pha - Mất điện tối thiểu điều khiển động tối ưu hóa cách tránh thành phần DC - Dùng cho bơm cho ngành nước thải - Bơm cấp nước, nước thải, tịa nhà, máy nghiền, máy thổi, đơng gắn bơm có tạp chất, bơm bùn, bơm thực phẩm, máy đùn thức ăn gia súc - Bơm bùn, máy khuấy có rác chặn, motor bơm bị nghẹt bùn 22 KẾT LUẬN Qua thời gian làm bài, q trình nghiên cứu, nhóm em hồn thành đạt kết sau: Mặc dù cố gắng hiểu biết chúng em hạn chế nên báo cáo chúng em cịn tồn thiếu sót nên chúng em mong có dẫn ý kiến đóng góp từ thầy, cô TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng lớp – cô Phạm Thị Thùy Linh [2] Sách Siemens Sirius 3RW30/3RW40 Soft Starter Manual Phụ lục