Tim hieu he truyen dong bien tan dong co khong 84094

Lời nói đầu Nớc ta thời kỳ công nghiệp hoá đại hoá, nghành công nghiệp đợc trọng phát triển, nhà máy máy tự động , dây chuyền sản xuất, cấu nâng hạ v v trở lên thiếu, chúng làm cho hiệu nhà máy suất tăng cao, chi phí sản xuất thấp, không tốn nhiều nhân lực Do ngành công nghiệp tự động hoá thiếu, tự động hoá cao làm cho trình sản xuất trở lên đơn giản Vậy nớc có trình độ tự động hoá cao đồng nghĩa với nớc sản xuất tiên tiến phất triển Ngoài sống tự động hoá đem lại nhiều lợi ích cho ngời Cầu thang máy, gara ôtô, robot vv đà trở thành phần sống Nh tự động hoá không mang lại hiệu công nghiệp mà trở lên quen thuộc với ngời Tự động hoá ngành nớc ta nhng lợi ích mang lại nên việc xây dựng phát triển tự động hoá nớc nhà thiếu, trình đào tạo cán bộ, kỹ s giỏi chuyên nghành tự động hoá hạt nhân Là nơi đào tạo nhng kỹ s, thạc sỹ, cán tự động hoá giỏi, khoa điện môn tự động hoá Đại Học Bách Khoa đem đến cho đất nớc kỹ s tơng lai Đợc may mắn học trờng có nhiều thầy cô giáo giỏi em bạn luôn cố gắng học hỏi bồi dỡng kiến thức cho nghành học để mai sau phục vụ đất nớc Sau trình học tËp vµ tu dìng trêng, tríc trêng em xin làm đề tài nghiên cứu Tìm hiểu hệ truyền động biến tần động không đồng sử dụng biến tần 650 Dới giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo đặc biệt thầy Nguyễn Quang Địch giúp em hoàn thành đề tài Và em mong thầy cô bảo cho em thiếu xót đề tài để em hoàn thiện kiến thức mục lục lời nói đầu Trang Chơng I : Tìm hiểu động không đồng ba pha 1.1 Khái quát chung 1.2 Cấu tạo động không đồng ba pha 1.2.1 Phần tĩnh Ngô văn tự động hoá k10 1.2.2 Phần quay 1.2.3 Khe hở 1.2.4 Những đại lợng ghi động 1.3 Cách đấu dây động 1.4 Nguyên lí làm việc động không đồng 1.5 Sơ đồ thay động không đồng phơng trình đặc tính 1.5.1 Sơ đồ thay 1.5.2 Phơng trình đặc tính 1.6 Các thông số ảnh hởng đến đặc tính 1.6.1 ảnh hởng điện áp nguồn cấp cho động 1.6.2 ảnh hởng điện trở mạch rôto ( R2 + R2f ) 1.6.3 ảnh hởng tần số lới điện f1 cấp cho động 1.6.4 ảnh hởng số đôi cực P 1.6.5 ảnh hởng điện trở , điện kháng mạch stato 6 10 14 15 15 16 17 18 Chơng II: Các phơng án điều chỉnh tốc độ động không đồng 19 2.1 Điều chỉnh điện áp cấp cho động 2.2 Điều chỉnh điện trở mạch rôto 2.3 Điều chỉnh tần số nguồn cấp 19 21 24 3.1 Khái quát biến tần 3.2 Sơ đồ cấu trúc nguyên lý hoạt động biến tần 3.3 chức khâu 3.3.1 chỉnh lu cầu pha 3.3 ngịch lu điện áp ba pha 26 26 27 Chơng III: Tìm hiểu biến tần Chơng IV: Tìm hiểu máy biến tần 650 4.1 giới thiệu chung 4.2 Sơ đồ chức sơ đồ điều khiển biến tần 4.3 Cách ghép nối máy biến tần 4.3.1 Lắp đặc khí 4.3.2 Lắp rắp bàn phím 6511 cho điều khiển từ xa 4.3.3 Lắp đặt công truyền thông RS485/RS232 4.3.4 Thông báo tình trạng hoạt động máy đèn LED hiển thị 4.Đấu nối điện 4.4.1 Mạch điện điều khiển bàn phím 4.4.2 Mạch điện điều khiển từ xa 4.4.3 Sơ đồ nối dây 4.5 Các tham số cài đặt máy biến tần 4.5.1 Quá trình điều khiển biến tần 4.5.2 Bàn phím giao diện điều khiển 4.5.2.1 Bàn phím 4.5.2.2 Màn hình thị 4.6 Cách cài đặt nhanh 4.7 Lựa chọn cách điều khiển cục từ xa 4.8 Các lỗi thờng gặp biến tần Kết luận Ngô văn tự động ho¸ k10 28 32 33 33 33 34 35 36 36 37 38 40 42 43 45 48 51 chơng i: tìm hiểu động Không đồng 1.1.Khái quát chung Động không đồng hay gọi động dị bộ, đợc ứng dụng rộng rÃi công nghiệp từ công suất nhỏ đến công st trung b×nh ChiÕm tØ lƯ lín so víi động khác, nhờ u điểm : - Động không đồng có kết cấu đơn giản, kích thớc nhỏ gọn dễ chế tạo ,vận hành an toàn, tin cậy giảm chi phí vận hành sửa chữa - Sư dơng trùc tiÕp líi ®iƯn xoay chiỊu ba pha, không cần tốn thiết bị biến đổi Đợc khai thác hết tiềm nhờ phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất kỹ thuật điện tử 1.2 Cấu tạo động không đồng Động không đồng gồm hai phần : Phần tĩnh phần quay Ngô văn tự động hoá k10 1- Quạt làm mát 2- Hộp đấu dây 3-Vỏ máy 4- Stato 5-Chân đế lắp cố định 6-Rôto Hình 1-1 Động không đồng rôto dây quấn 1.2 Phần tĩnh Gồm lõi thép , dây quấn vỏ máy 1.2.1.1 ) Lõi thép stato : Do nhiều thép kĩ thuật điện đà dập sẵn , ghép cách điện với chiều dày thép thờng từ 0.35 mm đến 0.5mm phía có rÃnh đặt dây quấn Mỗi thép kĩ thuật đợc sơn cách điện với để giảm tổn hao dòng điện xoáy gây lên Nếu thép ngắn ghép lại thành khối Nếu thép dài ghép lại thành thếp , thếp dài từ cm đến cm, cách cm để thông gió stato b) c) hình1-2,a) mặt cắt ngang stato,b.) thép kĩ thuật điện , c.) stato động KĐB 1.2.1.2 ) Dây quấn :Đợc đặt lõi rÃnh lõi thép , xung quanh dây quấn có bọc lớp cách điện để cách điện với lõi thép Với động không đồng ba pha pha dây quấn đặt cách 1200 điện 1.2.1.3 ) Vỏ máy: Để bảo vệ giữ chặt lõi thép stato ,và không dùng để dẫn từ Vỏ máy làm nhôm (máy nhỏ) gang , thép (máy lớn) Vỏ máy có chân đế cố định máy bệ , hai đầu có nắp máy để đỡ trục rôto bảo vệ dây quấn 1.2.2 Phần quay Gồm lõi thép , trục, dây quấn 1.2.2.1 Lõi thép rôto: Cũng gồm thép kĩ thuật điện ghép lại giống stato Lõi thép đợc ép trực tiếp lên trục ,bên có sẻ rÃnh để đặt dây quấn 1.2.2.2 Trục máy: Đợc làm bắng thép, có gắn lõi thép rôto Trục đợc đỡ nắp máy nhờ ổ lăn hay ổ trợt 1.2.2.3 Dây quấn :Tuỳ theo động không đồng mà ta chia rôto dây quấn hay rôto lồng sóc + ) Rôto kiểu dây quấn : Rôto dây quấn có kiểu giống nh dây quấn stato cã sè cùc b»ng sè cùc ë stato Trong động trung bình lớn dây quấn đợc quấn theo kiểu sóng hai lớp để bớt đợc đầu nối , kết cấu dây quấn chặt chẽ Trong động nhỏ thờng dùng dây quấn đồng tâm lớp Dây quấn ba pha động thờng đấu hình , ba đầu nối với ba vòng trợt đồng thau gắn trục rôto Ba vòng trợt cách điện với với trục ,tỳ ba vòng trợt ba chổi than Thông qua chổi than đa điện trở Ngô văn tự động hoá k10 phụ vào mạch rôto,có tác dụng cải thiện tính mở máy , điều chỉnh tốc độ , hệ số công suất đợc thay đổi +) Rôto lồng sóc : Kết cấu khác với dây quấn stato dây quấn đồng hay nhôm đặt rÃnh lõi thép rôto Hai đầu dẫn nối với vòng đồng hay nhôm gọi vòng ngắn mạch Nh dây quấn rôto hình thành lồng quen gọi lồng sóc Hình1-3 Dây quấn rôto kiểu lồng sóc Ngoài dây quấn lống sóc không cần cách điện với lõi thép rÃnh rôto làm thành dạng rÃnh sâu thµnh hai r·nh gäi lµ lång sãc kÐp dïng cho máy có công suất lớn để cải thiện tính mở máy Với động công suất nhỏ rÃnh rôto thờng chéo môt góc so tâm trục 1.2.3 Khe hở Giữa phần tĩnh phần quay khe hở không khí , khe hở thờng ( 0,2 mm đến 1.mm), rôto khối tròn nên rôto Mạch từ động không đồng khép kín từ stato sang rôto qua khe hở không khí Khe hở không khí lớn dòng từ hoá gây từ thông cho máy lớn hệ số công suất lớn 1.2.4 Những đại lợng ghi động không đồng Công suất định mức Pđm công suất hay công suất điện máy đa Điện áp định mức Uđm dòng điện định mức Iđm Vd: Trên nhÃn m¸y cã ghi /Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sÏ hiĨu nh sau điện áp lới điện 220v ta nối dây quấn stato theo hình , Và dòng điện định mức 7.5 A Khi điện áp lới điện 380v ta đấu dây quấn stato theo hình Y ,dòng điện định mức 4.3 A Hệ số công suất định mức : cosđm Tốc độ quay định mức nđm (vòng/ phút ) Tần số định mức fđm (hz) 1.3 Cách đấu dây động Tuỳ theo điện áp lới điện mà ta đấu dây stato theo hình Y hay hình Mỗi động điện ba pha gồm có ba dây quấn pha Khi thiết kế ngời ta đà quy định điện áp định mức cho dây quấn Động làm việc phải với điện áp quy định Để thuận tiện cho việc đấu động ,ngời ta ký hiệu đầu dây ba dây động AX, BY, CZ đa đầu dây nối bu lông (1.6) ở.6) hộp dây vỏ động Cách đấu đầu dây nh để điện áp vào động định mức - Động ba pha có điện áp định mức cho pha dây quấn 220V (U P = 220V ) ,trên nhÃn động ghi / 220V/380V Nếu động làm việc mạng điện có U d = 380V ,thì động phải ®Êu theo h×nh (Y) Muèn nèi h×nh ta nối ba điểm cuối pha với tạo thành điểm trung tính Ba điểm đầu nối với nguồn Ngô văn tự động hoá k10 Cách đấu nh hình vẽ : Hình 1-4 Hộp đấu dây quấn stato hình Trong cách nối hình Y Id = Ip ; U d = √ Up 380 =220 Khi điện áp vào dây quấn là: U p = V điện áp quy định - Trờng hợp động làm việc mạng điện có điện áp 220v động phải đấu theo hình Muốn nối hình tam giác , ta lấy đầu pha nối với cuối pha Cách nối tam giác dây trung tính Hình 1-5 Hộp đâu dây quấn stato theo hình tam giac Trong cách nối tam giác Ud = Up Id = Ip Khi điện áp vào dây quấn 220v 1.4 Nguyên lý làm việc động không đồng Khi nối dây quấn stato vào lới điện xoay chiều ba pha , hệ thống dòng xoay chiều ba pha chạy vào dây qn sÏ sinh tõ trêng quay víi tèc ®é : = f1 p f1 tần số dòng dây quấn stato P số đôi cực Từ trờng quay quét qua dẫn rôto cảm ứng dây quấn rôto sức điện động E2 sinh dòng điện I2 chạy dây quấn Chiều I xác định theo quy tắc bàn tay phải Dòng I nằm từ trờng quay chịu lực tác dụng tơng hỗ tạo thành mô men M tác dụng lên rôto làm quay với tốc độ n theo Ngô văn tự động hoá k10 chiều quay từ trờng (dùng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều lực chiều mômen M tác dụng lên rôto ) Hình 1-6 Sơ đồ nguyên lí hoạt động động không ®ång bé Tèc ®é r«to (n) kh«ng bao giê lín đợc tốc độ từ trờng quay(n1) mà phải nhỏ hơn, có nh có chuyển động tơng hỗ tốc độ từ trờng rôto,vì trì đợc dòng I2 mômen M Do tốc độ quay rôto nhỏ tốc độ quay từ trờng nên gọi động không đồng Giữa tốc độ từ trờng tốc độ rôto cã liªn quan qua tØ lƯ ω −ω ω s= : s – hƯ sè trỵt HƯ sè trợt thờng từ( 0,02- 0,06 ) 1.5 Sơ đồ thay động không đồng phơng trình đặc tính 1.5.1 sơ đồ thay Ta thấy ghìm lại không cho rôto quay động điện ba pha hoàn toàn giống máy biến áp ba pha, dây quấn rôto hoàn toàn giống dây quấn thức cÊp cđa m¸y biÕn ¸p Do vËy tõ trêng quay cảm ứng sức điện động tần số với sức điện động dây quấn stato có giá trị hiệu dụng E20=4.44 f W φ max K dq Trong ®ã f1 tần số dòng điện phía stato W2 số vòng lõi thép dây quấn max từ thông dây qn K dq hƯ sè d©y qn stato Trong E20 trị số hiệu dụng sức điện động pha dây quấn rôto đứng yên Khi roto quay với tốc độ n từ trờng quay với tốc độ là: n1 n = sn1 Tần số lúc : Vậy f2 = sf1 Sức điện động cảm ứng dây quấn rôto quay là: E2 S =4 44 f W φ max K dq víi f2 = sf1 VËy ta cã E2S = sE20 Mặt khác dòng điện chạy dây quấn rôto sức điện dây quấn sinh ra, việc gây nên từ trờng quay rôto gây nên từ thông tản T Ngô văn tự động hoá k10 biến thiên tần số với dòng điện Khi rôto đứng yên sức điện động tản rôto có tần số f đợc đặc trng điện áp rơi điện kháng tản XT2 XT2 = LT2 = fLT2 Khi rôto quay sức điện động tản rôto có tần số f đợc đặc trng điện áp rơi kháng tản XT2s dây quấn r«to Ta cã XT2s= 2LT2 = sLT2 Ta thÊy dây quấn rôto có tần số f phụ thuộc vào tốc độ quay Khi rôto quay điện kháng tản dây quấn rôto lớn gấp s lần điện kháng tản dây quấn rôto đứng yên Ta có sơ đồ thay đơn giản : Hình 1-7 Sơ đồ thay đơn giản Vì hai đầu dây quấn rôto kín mạch U = , phơng trình cân điện áp dây quấn rôto : Từ phơng trình (2) triển khai dạng tắc số phức ta có Nhân hai vế với : Sau rút gọn ta đợc : Sau quy đổi tần số mạch rôto ta suất điện trở giả tởng : đặc trng cho công suất trục máy Đến ta có sơ đồ thay pha động không đồng a) Hình 1-8.a Sơ đồ thay pha động không đồng Ngô văn tự động hoá k10 R2 1S S b) 1-8.b) Sơ đồ thay rút gọn pha động không đồng Trong : Rth , R1 , R2 điện trở tác dụng từ hoá , điện trở stato điện trở rôto ®· quy ®ỉi vỊ phÝa stato X th, X1 , X2, điện kháng mạch từ hoá điện kháng tản stato điện kháng rôto đà quy đổi phía stato I th ,I1 , I2 dòng điện từ hoá , dòng điện stato, dòng điện rôto đà quy đổi stato 1.5.2 Phơng trình đặc tính động không đồng Để thành lập phơng trình đặc tính động không đồng ta sử dụng sơ đồ thay pha động Tuy nhiên có điều kiện sau thoả mÃn để xây dựng phơng trình đặc tính - pha động đối xứng - Các thông số động không đổi nghĩa không phụ thuộc vào nhiệt độ, điện trở không phụ thuộc vào tần số dòng điện rôto , mạch từ không bÃo hoà điện kháng X1 , X2 không đổi - Bỏ qua tổn thất lõi thép tổn thất ma sát - Điện áp hoàn toàn sin đối sứng ba pha Với giả tởng ta có sơ đồ thay pha động Hình 1-9 Sơ đồ thay pha động không đồng Trong U1 : trị số hiệu dụng điện áp ba pha stato Trong : Rth , R1 , R2 ®iƯn trë t¸c dơng tõ ho¸ , ®iƯn trë stato điện trở rôto đà quy đổi phía stato X th, X1 , X2, điện kháng mạch từ hoá điện kháng tản stato điện kháng rôto ®· quy ®ỉi vỊ phÝa stato I th ,I1 , I2 dòng điện từ hoá , dòng điện stato, dòng điện rôto đà quy đổi stato Với hƯ sè quy ®ỉi nh sau : X’2 = Ku2.X2 ; I’2 = Ki I2 ; R2’ = Ku2 R2 Trong : hệ số dây quấn stao rôto U1 điện áp định mức đặt vào dây quấn stato Ew sức điện động định mức rôto Ngô văn tự động hoá k10 s= Độ trợt động : Ta tính đợc dòng điện qua rô to : R I = U ' √( R ) 1+ S ' 2 + (X +X ) S =  I2’ = (  = 1) U  I2 ’ = √ ( R + R ) + X 2 nm S=1 = dòng điện max (I2 max ) , = với : Xnm= X1+X2 : điện kháng ngắn mạch Dòng khởi động phía rôto động Hình 1-10 Đặc tính dòng điện rôto Thông thờng ta có I2 max = (4 7)Iđm Vì khởi động động cần ý giảm dòng mở máy phía rôto cách mắc thêm điện trở phụ phía rôto Ta có dòng điện phía stato : Khi S=0  I1 = Ith S=1  I1 = [ (dòng phía stato dòng từ hoá ) 1 + U √ Rth+ X th ( R 1+R2 )2+X nm Ngô văn tự ®éng ho¸ k10 ]