tìm hiểu của em về các thiết bị điện đó là về biến tần công nghiệp, khởi động mềm của các hãng đang có trên thị trường và hệ thống cân định lượng. Nội dung của bài tập dài gồm ba phần chính: Phần 1: Biến tần công nghiệp Phần 2: Khởi động mềm Phần 3: DC Drive
Lời nói đầu: .4 Chương Biến tần Tổng quan biến tần 1.1 Khái niệm .5 1.2 Lý cần sử dụng biến tần 1.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 1.4 Lợi ích sử dụng Biến tần: .7 1.5 Ứng dụng biến tần Một số hãng biến tần thông dụng 2.1 Biến tần INVT 2.2 Biến tần Fuji 2.3 Biến tần LS 10 2.4 Biến tần Mitsubishi .11 2.5 Biến tần Schneider 12 2.6 Biến tần ABB 12 2.7 Biến tần Siemens 13 Tìm hiểu Biến tần Siemens Sinamics V20 14 3.1 Thông số kỹ thuật biến tần Siemens Sinamics V20 14 3.2 Điều khiển biến tần Siemens Sinamics V20 .15 3.3 Lắp đặt phần điện .19 Chương KHỞI ĐỘNG MỀM 24 Tổng quan khởi động mềm 24 1.1 Khái niệm 24 1.2 Đặc điểm khởi động mềm 24 1.3 Nguyên lý hoạt động 26 1.4 Ứng dụng khởi động mềm 28 Các hãng khởi động mềm thông dụng 29 2.1 Khởi động mềm LS 29 2.2 Khởi động mềm Chint 30 2.3 Khởi động mềm Siemens 31 2.4 Khởi động mềm ABB 32 Khởi động mềm 3RW30 33 3.1 Thông số kỹ thuật .34 3.2 Hiển thị kết nối 3RW30 35 3.3 Vận hành 3RW30 .36 Chương DC drives .37 Giới thiệu 37 1.1 Thành phần: 37 1.2 Nguyên lí hoạt động: 38 Phân loại 39 2.1 Digital DC drive 40 2.2 Analog DC drive 41 Tìm hiểu DC drives ABB – DCS800 42 Lời nói đầu: Trang bị điện máy cơng nghiệp môn học quan trọng sinh viên ngành điện nói chung đặc biệt sinh viên ngành tự động hóa cơng nghiệp Mơn học cung cấp kiến thức cần thiết cho sinh viên hệ truyền động điều khiển máy công nghiệp, cho sinh viên nhìn thực tế hệ thống tự động hóa nhà máy Bài tập dài tìm hiểu em thiết bị điện biến tần cơng nghiệp, khởi động mềm hãng có thị trường hệ thống cân định lượng Nội dung tập dài gồm ba phần chính: Phần 1: Biến tần công nghiệp Phần 2: Khởi động mềm Phần 3: DC Drive Sau thời gian học tập tìm hiểu, hướng dẫn thầy giáo Nguyễn Mạnh Linh, em hồn thành tập dài mình, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo, người hướng dẫn chúng em suốt trình học tập làm Tuy nhiên q trình làm khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong nhận đánh giá, nhận xét thầy bạn để em hoàn thiện tập kiến thức Em xin trân trọng cảm ơn! Chương Biến tần Tổng quan biến tần 1.1 Khái niệm Biến tần thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều tần số thành dòng điện xoay chiều tần số khác điều chỉnh Hình Biến tần IG5A hãng LS Biến tần thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên động thơng qua điều khiển tốc độ động cách vô cấp, không cần dùng đến hộp số khí Biến tần sử dụng linh kiện bán dẫn để đóng ngắt dịng điện đặt vào cuộn dây động để làm sinh từ trường xoay làm quay động Có nhiều loại biến tần như: Biến tần AC, biến tần DC; biến tần pha 220V, biến tần pha 220V, biến tần pha 380V, biến tần pha 660V, biến tần trung Bên cạnh dòng biến tần đa năng, hãng sản xuất dòng biến tần chuyên dụng: biến tần chuyên dùng cho bơm, quạt; biến tần chuyên dùng cho nâng hạ, cẩu trục; biến tần chuyên dùng cho thang máy; biến tần chuyên dùng cho hệ thống HVAC; … 1.2 Lý cần sử dụng biến tần N= 120 f ( 1−s ) P N: Tốc độ quay f: tần số từ trường quay P: số cặp cực s: hệ số trượt Từ công thức thấy để thay đổi tốc độ động có phương pháp: Thay đổi số cực động P Thay đổi hệ số trượt s Thay đổi tần số f điện áp đầu vào Trong phương pháp đầu khó thực không mang lại hiệu cao Phương pháp thay đổi tốc độ động cách thay đổi tần số phương pháp hiệu Biến tần thiết bị dùng để thay đổi tần số nguồn cung cấp đặt lên động qua thay đổi tốc độ động Biến tần thay đổi tần số từ 0Hz đến 400Hz (một số dòng biến tần điều chỉnh tới 590Hz cao hơn) Chính làm cho động chạy nhanh bình thường so với chạy tần số 50Hz Đối với động phổ thông thường cài đặt biến tần cho phép điều chỉnh tần số từ 0Hz - 60Hz 1.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Hình Sơ đồ mạch điện biến tần Bên biến tần phận có chức nhận điện áp đầu vào có tần số cố định để biến đổi thành điện áp có tần số thay đổi để điều khiển tốc độ động Các phận biến tần bao gồm chỉnh lưu, lọc, nghịch lưu IGBT, mạch điều khiển Ngoài biến tần tích hợp thêm số phận khác như: điện kháng xoay chiều, điện kháng chiều, điện trở hãm (điện trở xả), bàn phím, hình hiển thị, module truyền thơng, Ngun lý hoạt động Biến tần: Đầu tiên, nguồn điện pha hay pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng Công đoạn thực chỉnh lưu cầu diode tụ điện Điện đầu vào pha pha, mức điện áp tần số cố định (ví dụ 380V 50Hz) Điện áp chiều biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Mới đầu, điện áp chiều tạo lưu trữ giàn tụ điện Tiếp theo, thơng qua q trình tự kích hoạt thích hợp, biến đổi IGBT (viết tắt 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 pha phương pháp điều chế độ rộng xung PWM Hình Điện áp tần số biến đổi qua biến tần 1.4 Lợi ích sử dụng Biến tần: Dễ ràng thay đổi tốc độ động cơ, đảo chiều quay động Giảm dòng khởi động so với phương pháp khởi động trực tiếp, khởi động sao-tam giác nên khơng gây sụt áp khó khởi động Q trình khởi động thơng qua biến tần từ tốc độ thấp giúp cho động mang tải lớn khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phần khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động Sử dụng biến tần giúp tiết kiệm lượng đáng kể so với phương pháp chạy động trực tiếp Biến tần thường có hệ thống điện tử bảo vệ dòng, bảo vệ áp thấp áp, tạo hệ thống an toàn vận hành Nhờ nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua diode tụ điện nên công suất phản kháng từ động thấp, giảm dịng đáng kể q trình hoạt động, giảm chi phí lắp đặt tụ bù, giảm thiểu hao hụt điện đường dây Biến tần tích hợp module truyền thông giúp cho việc điều khiển giám sát từ trung tâm dễ dàng 1.5 Ứng dụng biến tần Hình Một số ứng dụng biến tần Mitsubishi Do ưu điểm vượt trội nên biến tần sử dụng phổ biến công nghiệp dân dụng, đặc biệt công nghiệp Dưới số ứng dụng phổ biến thiếu biến tần: Bơm nước, quạt hút/đẩy, máy nén khí, băng tải, thiết bị nâng hạ, máy cán kéo, máy ép phun, máy cuốn/nhả, thang máy, hệ thống HVAC, máy trộn, máy quay ly tâm, cải thiện khả điều khiển hộp số, thay cho việc sử dụng cấu điều khiển vô cấp truyền thống máy công tác, Một số hãng biến tần thông dụng 2.1 Biến tần INVT Biến tần INVT sản xuất Tập đoàn INVT doanh nghiệp quốc tế công nghệ cao Trung Quốc Các sản phẩm INVT sử dụng rộng rãi giới biến tần INVT sản phẩm chủ lực Ưu điểm biến tần INVT giá thành thấp nhiều so với thương hiệu tiếng khác, sản phẩm đa dạng đáp ứng yêu cầu phổ thơng chun dụng Hình Một số biến tần iNVT Biến tần INVT sử dụng cho ứng dụng từ tải nhẹ bơm, quạt, tải trung bình máy cơng cụ, băng tải, máy ly tâm, hệ thống tải nặng cẩu trục, thang máy Trong bật dòng biến tần đa năng: INVT GD20 INVT GD200A 2.2 Biến tần Fuji Hình Một số biến tần Fuji Biến tần Fuji dòng sản phẩm chủ đạo Fuji Electric đến từ Nhật Bản Fuji không tiếng thị trường Nhật Bản mà cịn tiếng tồn giới Sản phẩm Fuji Electric đa dạng từ Biến tần, PLC, HMI, Máy cắt, Contactor, Rơ le nhiệt, UPS, Máy biến áp, Trong nhiều năm qua Fuji biết đến sản phẩm tiêu chuẩn chất lượng cao, hoạt động ổn định, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật khắt khe công nghiệp Đặc điểm bật biến tần Fuji Electric: Thân thiện với môi trường: Biến tần Fuji đáp ứng tiêu chuẩn hạn chế chất độc hại (RoHS) EU, thân thiện với người với môi trường Nâng cao hiệu suất điều khiển: Biến tần Fuji giúp nâng cao hiệu suất động Đa dạng sản phẩm đáp ứng yêu cầu từ đơn giản đến hệ thống điều khiển phức tạp Cung cấp giải pháp giúp tiết kiệm lượng hiệu Độ bền cao dễ bảo trì: Tuổi thọ lên tới 10 năm Việc nâng cấp bảo trì biến tần Fuji dễ dàng Dễ sử dụng: Biến tần Fuji cài đặt thông số trực tiếp thông qua bảng điều khiển cài đặt từ xa máy tính 2.3 Biến tần LS Biến tần LS xuất xứ Hàn Quốc LS Industrial Systems sản xuất Biến tần LS sử dụng phổ biến Việt Nam nhiều năm qua Ưu điểm bật chất lượng tốt, hoạt động ổn định đặc biệt giá thành thấp so với nhiều thương hiệu biến tần tiếng đến từ Nhật Bản nước Châu Âu Hình Một số biến tần LS 2.4 Biến tần Mitsubishi Biến tần Mitsubishi (Inverter Mitsubishi) sản xuất Mitsubishi Electric thương hiệu tiếng Nhật Bản Trong nhiều năm qua biến tần Mitsubishi sử dụng phổ biến Việt Nam Do đáp ứng yêu cầu kỹ thuật khắt khe công nghiệp, chất lượng tốt, hoạt động ổn định nên biến tần Mitsubishi khách hàng tin tưởng sử dụng dây truyền sản xuất, hệ thống tự động hóa, hệ thống điều khiển nhà máy, tịa nhà Hình Một số biến tần Mitsubishi Đặc điểm bật biến tần Mitsubishi: Thân thiện với môi trường: lọc EMC giảm nhiễu điện từ (được tích hợp FR-A800, FR-F800) Có thể kết hợp với cuộn kháng AC DC để triệt tiêu dòng điện hài nhằm cải thiện hệ số công suất Biến tần Mitsubishi đáp ứng tiêu chuẩn hạn chế chất độc hại (RoHS) EU, thân thiện với người với môi trường Nâng cao hiệu suất điều khiển: Biến tần Mitsubishi cung cấp khả điều khiển mạnh mẽ xác Nâng cao hiệu suất động Cung cấp giải pháp giúp tiết kiệm lượng hiệu Độ bền cao dễ bảo trì: Tuổi thọ quạt làm mát tụ điện lên tới 10 năm Độ suy giảm tụ điện mạch chính, tụ điện mạch điều khiển điện trở giới hạn dịng điện theo dõi Biến tần tự chẩn đoán mức độ suy giảm đưa cảnh báo, cho phép ngăn ngừa cố Việc nâng cấp bảo trì dễ dàng 10