Đồ án môn học truyền động điện điều khiển động cơ sử dụng biến tần

Giới thiệu tổng quan đề tài

1.1 Tìm hiểu cơ bản về nguyên lý của biến tần

 Về nguyên tắc cơ bản thì biến tần là thiết bị có khả năng chuyển đổi điện áp và tần số thích hợp để điều khiển tốc độ động cơ 3 pha trong dải tần số giới hạn của cả biến tần và motor

 Lưu ý biến tần chỉ có thể sử dụng cho motor 3 pha, nếu dùng cho những thiết bị khác có thể gây cháy nổ cả thiết bị lẫn biến tần Thường thì ngõ ra của một số dòng biến tần hiện nay có tần số lên tới cả 1000hz, chính vì vậy có thể tạo ra tốc độ rất cao cho motor được điều khiển.

 Biến tần được sử dụng trong rất nhiều loại máy móc khác nhau như băng tải, máy nén khí, cầu trục, máy in ống đồng với mục đích chính là tạo ra tốc độ cần thiết cho tốc độ của động cơ 3 pha.

Hình 1.1: Một số loại biến tần của hãng Yaskawa

 Trong thực tế đã có ví dụ về một nhà máy, vì muốn tăng năng suất đã đồng loạt mua biến tần về gắn cho động cơ tăng tần số lên từ 80hz-90hz để chạy Năng suất nhà máy tăng lên từ 10-20% so với lúc chưa gắn biến tần, tuy nhiên sau 1-2 năm thì động cơ có gắn biến tần để tăng tốc dần dần bị hư hỏng rất nhiều.

 Khi so sánh giữa phần năng suất tăng thêm và chi phí cho việc gắn biến tần cũng như thay thế motor hỏng thì tính ra vẫn không có lợi nhiều Chính vì vậy cần tính toán thật kỹ trước khi ra quyết định mua biến tần để tăng tốc độ cho động cơ 3 pha.

Hình 1.2: Các bộ phận chính và cơ bản của một hệ thống sử dụng biến tần

Giới thiệu thiết bị

Biến trở là gì?

Biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt độ thay đổi, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ,

Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể ở các dạng như sau:

Hình 2.6: Hình ảnh biến trở

2.22 Cấu tạo của biến trở

Nhìn từ bên ngoài, chúng ta dễ dàng nhận thấy biến trở có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:

- Cuộn dây được làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn

- Con chạy/chân chạy Cho khả năng chạy dọc cuộn dây để làm thay đổi giá trị trở kháng.

- Chân ngõ ra gồm có 3 chân (3 cực) Trong số ba cực này, có hai cực được cố định ở đầu của điện trở Các cực này được làm bằng kim loại Cực còn lại là một cực di chuyển và thường được gọi là cần gạt Vị trí của cần gạt này trên dải điện trở sẽ quyết định giá trị của biến trở.

Hình 2.7: Cấu tạo biến trở

Các vật liệu có trở kháng là nguyên vật liệu chính được sử dụng để tạo ra những chiếc biến trở, cụ thể như sau.

 Carbon hay còn được gọi là biến trở than: Đây là vật liệu phổ biến nhất cấu thành từ những hạt carbon Chi phí rẻ nên được sản xuất với số lượng lớn tuy nhiên độ chính xác không cao

 Dây cuốn: Loại dây này thường sử dụng dây Nichrome với độ cách điện cao.

Do đó mà chúng được sử dụng trong các ứng dụng công suất cao đòi hỏi độ chính xác Tuy nhiên độ phân giải của nhiên liệu này chưa thực sự tốt.

 Nhựa dẫn điện: Thường bắt gặp trong các ứng dụng âm thanh cao cấp Tuy nhiên chi phí cao khiến chúng bị hạn chế.Cermet: Đây là loại vật liệu rất ổn định Tuy nhiên tuổi thọ của chúng không cao và giá thành lớn.

 Dùng loại đèn báo chịu được điện thế 220 ~ 230 VAC từ đầu ra

Hình 2.7: Các loại đèn báo 220 VDC/AC dễ tìm thấy ở các cửa hàng điện tử

 Màu sắc: Xanh lá, đỏ

 Đường kính lỗ lắp đặt: 22mm

 Đường kính đèn báo: 28.3mm

Chức năng chính trong mô hình: Động cơ AC 2IJ3GA-C2 được sử dụng để làm băng tải trong mô hình đồ án.

Hình 3.1 : Động cơ AC GF2G10

 Hãng sản suất: Oriental Motor

Một số loại động cơ dc thông dụng:

Hình 3.2 :Một số động cơ thông dụng

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

Loại động cơ được sử dụng trong mô hình là động cơ một chiều không chổi than, mặc dù có tên là “một chiều không chổi than” nhưng nó thuộc nhóm động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chứ không phải là động cơ một chiều Ta sẽ nói lý do tại sao nó có tên như vậy ở phần sau. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu là nhóm động cơ xoay chiều đồng bộ (tức là rotor quay cùng tốc độ với từ trường quay) có phần cảm là nam châm vĩnh cửu Dựa vào dạng sóng sức phản điện động stator của động cơ mà trong nhóm này ta có thể chia thành 2 loại: Động cơ (sóng) hình sin Động cơ (sóng) hình thang

 Dựa theo catalog của biến tần, chúng em tính được loại dây điện phù hợp với biến tầng cũng như đáp ứng được sự biến thiên của dòng áp và điện thế cũng như tần số chạy qua trên dây dẫn

 Dây cấp nguồn đầu vào biến tần

Hình 2.18: Dây Cadivi màu xanh tiết diện 1.5 mm 2

Hình 2.20: Mặt trước vỏ tủ điện

2.2.5 Thông số kỹ thuật của vỏ tủ:

 Chất liệu: nhựa - Màu sắc: màu kem

 Khóa tủ: khóa tròn chìa rời

 Đế bên trong: đế kim loại

 Kích thước (cm) (Dài x Rộng x Cao): 30 x 40 x 20

 Chức năng: Bảo vệ các thiết bị điện bên trong hoạt động một cách tốt nhất, vỏ tủ điện nhựa có thể chống nước, sử dụng được trong nhà và ngoài trời, đảm bảo an toàn đến người sử dụng

Hình 2.21: Tủ có khoá, an toàn khi để trong nhà

Thiết kế thi công

 Động cơ hãng TTT 0,2kW:

P biến tần = 1.2 * P dđ động cơ TTT = 1.2 * 0.2 = 0.24 kW

 Chọn biến tần có công suất >= 0.24kW điều kiện biến tần chạy động cơ được chọn

 Mã sản phẩm được chọn:

Tuy nhiên việc sử dụng biến tần nhỏ chạy cho motor lớn chỉ áp dụng đối với trường hợp bắt buộc do không có giải pháp nào khác, bởi vì khi dùng như thế thì độ bền của biến tần sẽ không cao

Do vậy thiết bị sẽ bị nóng trong quá trình hoạt động dẫn tới việc nhanh hư hỏng các thiết bị

Hình 3.2: Biến tần j7 CIMR-J7AA20P2

 Tính năng: Cách ly, đóng cắt, bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn mạch,

 Chọn cầu chì có I dđ >= 6A

 Mã sản phẩm được chọn :

Thông số kỹ thuật chi tiết

-Khả chịu dòng lớn nhất (KA): 33KA

-Kích thước fuse hole: 18X60X78mm

-Kích thước rail: 35MM DIN RAIL

Hình 3.4: Sơ đồ kết nối thiết bị 3.1.3 Mạch điều khiển

Hình 3.6: Tiếp điểm phụ Idec YW-E10

 Sản phẩm tương thích: Dòng YW ∅22

3.1.4 Công tắc xoay 2 vị trí

Hình 3.7: Công tắc xoay 2 vị trí hang Idec YW1S-3E02

 Kích thước: 22mm 3.1.5 Chiết áp

Hình 3.8: Chiết áp (biến trở) BAKELITE A01 có núm vặn và thang đo

 Các giá trị biến trở: 2K

 Chiều dài trục tiêu chuẩn: 20mm

 Giá trị hợp lý của kháng: ± 10%

 Phạm vi nhiệt độ: -10 ° C đến 85 ° C

 Đèn báo chế độ cấp 1,2,3

Hình 3.11: Đèn xanh hiển thị chế độ chạy PID

 Điện áp định mức: 220VAC

Hình 3.12: Đèn đỏ báo nguồn đầu ra MCB, đầu vào biến tần

 Điện áp định mức: 220VAC

 Sơ đồ nguyên lý là loại sơ đồ chỉ nói lên mối liên hệ về điện mà không thể hiện vị trí lắp đặt cách sắp xếp các phần tử của mạch điện và được dùng trong nghiên cứu nguyên lý hoạt động của mạch điện và các thiết bị điện

 Có thể mô phỏng sơ đồ nguyên lý qua các phần mềm vẽ mạch như

Hình 3.13: Sơ đồ nguyên lý đấu nối biến tần

H ìn h 3 14 : S ơ đồ đ ấu n ối tủ đ iệ n

Hình 3.16: Sơ đồ nối vị trí các đấu nối trên mặt tủ điện

Tài liệu hướng dẫn cài đặt VS mini J7

 Ý nghĩa chức năng Mô tả Phạm vi cài đặt Đơn vị cài đặt

Chọn nhóm thông số cài đặt

01 Mật khẩu 1 : n01 có thể được hiển thị và cài đặt, n02 tới n79 chỉ hiển thị

2 : n01 tới n79 có thể được xem và cài đặt giá trị

6 : Xoá bộ nhớ lỗi (fault history)

8 : Đưa các thông số trở về giá trị mặc định ban đầu trong chế độ điều khiển logic

9 : Đưa các thông số trở về giá trị mặc định ban đầu trong chế độ điều khiển logic

Chọn chế độ hoạt động

02 Chọn lựa nguồn cho lệnh Run

1 : Từ bộ giao diện điều khiển

03 Chọn lựa nguồn cho tham chiếu tần số

3 : Đầu vào analog FR, FC (0 – 10V)

3 : Đầu vào analog FR, FC (4– 20mA)

4 : Đầu vào analog FR, FC (0 – 20mA)

04 Chọn phương pháp dừng động cơ

1 : Dừng theo thời gian giảm tốc

2 : Dừng tự do (Coast stop)

Ngăn motor quay ngược chiều

05 Lựa chọn chức năng cấm quay ngược chiều

0 : Cho phép động cơ quay ngược

1 : Cấm động cơ quay ngược

Chức năng của các phím trên bộ giao diện điều khiển

1 : Phím Stop luôn có tác dụng

2 : Phím Stop chỉ có tác dụng khi biến tần được điều khiển từ bộ giao diện điều khiển (Digital Operator)

07 Chọn nguồn tham chiếu tần số trong chế độ điều khiển tại chỗ (local)

1 : Núm chỉnh tần số trên bộ giao diện hiển thị

08 Phương pháp cài đặt tham chiếu tần số từ Operator

2 : Không dùng phím Enter 0, 1 - 0 Đặc tuyến điều khiển

Khi đặc tuyến V/f là đường thẳng, đặt n12 = n14 Khi đó giá trị ở n13 sẽ bị bỏ qua

11 Tần số ra tương ứng với điện áp Max.

13 Điện áp tương ứng với tần số ra Mid.

15 Điện áp tương ứng tần số ra Min.

16* Thời gian tăng tốc 1 Đặt thời gian cho tần số output tăng từ 0 tới 100%

0.0-999 0.1s 10.0s giảm tốc 17* Thời gian giảm tốc 1 Đặt thời gian cho tần số output giảm từ 100 xuống 0%

* Có thể thay đổi trong khi biến tần đang hoạt động.

Thời gian tăng tốc/ giảm tốc

Tương tự như thông số n16 Có tác dụng khi thời gian tăng tốc 2 được chọn bằng đầu vào số đa chức năng.

19* Thời gian giảm tốc 2 Tương tự như thông số n17 Có tác dụng khi thời gian giảm tốc 2 được chọn bằng đầu vào số đa chức năng.

S trong thời gian tăng tốc/ giảm tốc

20* Đặt thời gian tăng tốc/giảm tốc theo đường cong chữ S

0 : Không tăng tốc/giảm tốc theo đường cong chữ S

Tần số tham chiếu cho chế độ chạy đa cấp tốc độ

21* Tần số tham chiếu 1 (Tham chiếu tốc độ master) Đặt tham chiếu tốc độ master (Tần số tham chiếu 1)

22* Tần số tham chiếu 2 Đặt tần số tham chiếu 2 0.0Hz

23* Tần số tham chiếu 3 Đặt tần số tham chiếu 3

29* Tần số Jog Đặt tần số Jog 6.0Hz

 Ý nghĩa chức năng Mô tả

Phạm vi cài đặt Đơn vị cài đặt

Giới hạn tần số tham chiếu

30 Giới hạn trên tham chiếu tần số

Cài đặt giới hạn trên của tần số tham chiếu trong đơn vị % Đặt 100% tương ứng với giá trị tần số output Max trong n09

31 Giới hạn dưới tham chiếu tần số

Cài đặt giới hạn dưới của tần số tham chiếu trong đơn vị % Đặt 100% tương ứng với giá trị tần số output Max trong n09 n30 n31

Bảo vệ quá nhiệt động cơ

32 Dòng điện định mức động cơ Đặt dòng điện định mức của động cơ Nó được dùng làm giá trị tham chiếu cho chức năng bảo vệ nhiệt bằng điện tử để phát hiện quá tải động cơ Chức năng bảo vệ quá tải động cơ sẽ bị vô hiệu hóa khi thông số này đặt ở giá trị 0.0

0.1A Tùy thuộc vào công suất biến tần

33 Chọn đặc tính bảo vệ quá tải động cơ

2 : Motor dùng riêng cho biến tần

2 : Không bảo vệ động cơ

34 Hằng thời gian bảo vệ quá nhiệt động cơ Đặt hằng thời gian cho bảo vệ quá nhiệt động cơ Khi dòng điện động cơ vượt quá dòng định mức n32 liên tục trong suốt hằng thời gian này, rơle nhiệt sẽ tác động báo lỗi quá tải động cơ.

Hoạt động của quạt làm mát

35 Chọn chế độ hoạt động của quạt làm mát

0 : Quạt chạy khi biến tần Run.

Quạt tắt sau 1 phút khi biến tần Stop.

1 : Quạt chạy khi biến tần được cấp nguồn.

Các cực đầu vào đa chức năng

36 Chọn chức năng cho đầu vào đa chức năng 2 (S2)

2 : Lệnh quay ngược chiều trong điều khiển logic 2 dây

6 : Tham chiếu tốc độ đa cấp 1

10 : Lệnh chạy tần số Jog

11 : Chọn thời gian tăng tốc/giảm tốc 2

12 : Lệnh ngắt các đầu ra của biến tần (NO)

13 : Lệnh ngắt các đầu ra của biến tần (NC)

14 : Lệnh tìm kiếm tốc độ

(bắt đầu từ tần số Max trong n09)

15 : Lệnh tìm kiếm tốc độ

(bắt đầu từ tần số đặt trước) 16: Cấm tăng tốc/giảm tốc

17 : Lựa chọn chế độ điều khiển tại chỗ/từ xa

19 : Lỗi dừng khẩn cấp (NO)

20 : Báo động dừng khẩn cấp (NO)

21 : Lỗi dừng khẩn cấp (NC)

22 : Báo động dừng khẩn cấp (NC)

Chọn chức năng cho đầu vào đa chức năng 3 (S3)

0 : Lệnh chạy thuận /nghịch trong điều khiển logic 3 dây 2 22 : Cài đặt giống như thông số n36

38 Chọn chức năng cho đầu vào đa chức năng 4 (S4)

Cài đặt giống như thông số n36 2 – 8,

39 Chọn chức năng cho đầu vào đa chức năng 5

2 22: giống như thông số n36 34: Lệnh tăng/giảm tần số.

Khi đó giá rị cài đặt ở n38 bị bỏ qua

35 : Kiểm tra vòng truyền thông

Giá trị mặc định Đầu ra rơle đa chức năng

40 Chọn lựa chức năng cho đầu ra tiếp điểm MA-MB- MC

1 : Báo lỗi (ON: biến tần bị lỗi)

2 : Đang chạy (ON : biến tần đang chạy)

2 : Phát hiện tốc độ (ON: Tần số ra trùng với tần số tham chiếu)

4 : Phát hiện tần số 1 (ON: tần số ra ≥ mức phát hiện tần số trong n58)

5 : Phát hiện tần số 2 (ON: tần số ra ≤ mức phát hiện tần số trong n58)

6 : Phát hiện quá momen (NO)

7 : Phát hiện quá momen (NC)

10: Báo động alarm (ON: alarm đang được phát hiện)

11 : Lệnh ngắt đầu ra biến tần đang hiệu lực (ON: lệnh ngắt đầu ra biến tần đang thực hiện)

12 : Chế độ hoạt động của biến tần (ON: biến tần đang hoạt động ở chế độ tại chỗ LOCAL)

13 : Biến tần đang sẵn sàng (ON: biến tần sẵn sàng chạy)

14 : Thử lại với lỗi (ON: thử lại với lỗi, biến tần xóa chức năng thử lại với lỗi trong thông số n48)

15 : Phát hiện thấp áp (ON: điện áp DC bus đang bị thấp)

16 : Quay ngược chiều (ON: động cơ đang quay ngược chiều)

17 : Đang tìm tốc độ (ON: đang tìm tốc độ)

18 : Đang truyền thông (ON: biến tần đang truyền thông với mạng)

Giá trị mặc định Điều chỉnh đầu vào analog

41* Độ lớn tham chiếu tần số Đặt mức tham chiếu trong đơn vị % khi đầu vào analog là 10V (20mA) 100% tương ứng với tần số tham chiếu là tần số max trong n09

42* Độ lệch cho tham chiếu tần số Đặt mức tham chiếu trong đơn vị % khi đầu vào analog là 0V (4mA hay 0mA)

43 Thời gian lọc đầu vào analog Đặt thời gian lọc đầu vào analog cho tần số tham chiếu

Chức 44 Đầu ra 0 : Giám sát tần số ra

(10V tương ứng với tần số max n09)

1 : Giám sát dòng điện động cơ

(10V tương ứng với dòng điện định mức biến tần)

0, 1 1 0 năng đầu analog đa ra analog chức năng

45* Hệ số Điều chỉnh mức điện áp 0.00 – 0.01 1.00 khuyếch đại đầu ra analog AM - AC 2.00 đầu ra analog Điều 46 Chọn lựa tần 1 : 2.5 kHz 1 – 4, 1 4 chỉnh tần số sóng 2 : 5.0 kHz 7 - 9 số sóng mang 3 : 7.5 kHz mang 4 : 10.0 kHz

7 : tần số ra x 12 (giữa 1.0 và 2.5 kHz)

47 Chọn lựa phương pháp xử lý khi biến tần bị mất điện tạm thời

1 : Biến tần ngưng hoạt động

2 : Biến tần tiếp tục chạy nếu nguồn được khôi phục trong khoảng thời gian ridethrough

3 : Biến tần sẽ tiếp tục chạy khi nguồn được phục hồi

Thử chạy lại khi có lỗi

48 Tự động khởi động biến tần lại khi có lỗi Đặt số lần tự động khởi động biến tần lại khi có lỗi xảy ra.

Chức năng nhảy tần số

49 Tần số nhảy 1 Đặt tần số nhảy Chức năng nhảy sẽ bị vô hiệu khi giá trị đặt là 0.0

51 Độ rộng nhảy Đặt độ rộng nhảy 0.0 –

52 Dòng DC cho thắng Đặt dòng điện DC đưa vào motor khi thắng theo phần trăm của dòng điện định mức biến tần.

53 Thời gian tiêm dòng DC tại lúc dừng Đặt thời gian đưa dòng DC vào motor khi tần số ra nhỏ hơn tần số min (n14) Chức năng này sẽ không tác dụng khi giá trị đặt là 0.0

54 Thời gian tiêm dòng DC tại lúc khởi động Đặt thời gian đưa dòng DC vào motor tại lúc bắt đầu khởi động cho đến khi tần số ra lớn hơn tần số min (n14) Chức năng này sẽ không tác dụng khi giá trị đặt là 0.0

Ngăn ngừa động cơ đứng

55 Ngăn motor đứng (stall) trong lúc giảm tốc

1 : Ngăn chặn motor đứng trong lúc giảm tốc

2 : Không ngăn ngừa motor trong lúc giảm tốc

56 Ngăn motor đứng (stall) trong khi tăng tốc Đặt mức ngăn ngừa motor đứng trong quá trình tăng tốc theo phần trăm của dòng định mức biến tần 100% là giá trị dòng định mức biến tần

57 Ngăn motor đứng (stall) trong khi motor đang chạy Đặt mức ngăn ngừa motor đứng khi motor đang chạy theo phần trăm của dòng định mức biến tần 100% là giá trị dòng định mức biến tần

58 Mức phát hiện tần số Đặt mức phát hiện tần số 1 hoặc 2 tại đầu ra đa chức năng MA-MB-MC Thông số n40 phải được đặt cho chức năng phát hiện tần số 1 hoặc 2

59 Chức năng phát hiện quá momen

1 : Không cho phép chức năng phát hiện quá momen

2 : Biến tần chỉ theo dõi quá momen khi tốc độ motor đạt tới tốc độ tham chiếu và biến tần vẫn tiếp tục họat động khi quá momen được phát hiện (biến tần chỉ xuất tín hiệu alarm)

3 : Biến tần chỉ theo dõi quá momen khi tốc độ motor đạt tới tốc độ tham chiếu.

Biến tần sẽ stop khi phát hiện quá momen

4 : Biến tần luôn theo dõi quá momen khi đang hoạt động Nó vẫn tiếp tục hoạt động khi phát hiện quá momen

5 : Biến tần luôn theo dõi quá momen khi đang hoạt động Biến tần sẽ stop khi phát hiện quá momen

60 Mức phát hiện quá momen Đặt mức phát hiện quá momen theo phần trăm của dòng định mức biến tần hoặc theo phần trăm của momen định mức motor Thông số n40 phải được đặt cho chức năng phát hiện quá momen.

61 Thời gian phát hiện quá momen Đặt thời gian phát hiện quá momen Biến tần sẽ phát hiện quá momen khi dòng ra motor bằng hay cao hơn mức phát hiện quá momen n60 trong khoảng thời gian phát hiện đặt trước.

Lưu giữ tần số ra

62 Lưu giữ tần số ra khi dùng lệnh tăng/ giảm tần số Đặt chức năng có hay không sao lưu tần số ra vào bộ nhớ khi có lệnh tăng/giảm tần số ở cực nối đầu vào đa chức năng

1 : Tần số ra không được sao lưu vào bộ nhớ

2 : Tần số ra sẽ được lưu giữ vào bộ nhớ khi lệnh tăng /giảm tần số được giữ trong hơn 5s

63* Hệ số bù momen Đặt hệ số bù momen Thông thường việc điều chỉnh là không cần thiết 0.0 –

Chức năng bù trượt tốc

64* Hệ số trượt định mức động cơ Đặt hệ số trượt định mức động cơ trong đơn vị 0.1Hz

0.1Hz Thay đổi theo công suất biến

65 Dòng không tần tải động cơ Đặt dòng không tải động cơ theo phần trăm của dòng điện định mức động cơ

DANH SÁCH THÔNG SỐ

BẢNG HIỂN THỊ MÃ LỖI (FAULT)

Trạng thái biến tần Giải thích Nguyên nhân và hoạt động hiệu chỉnh

Bộ giao diện điều khiển

RUN (Green) ALARM (Red) oC

Các đầu ra biến tần bị ngắt (shut OFF), motor dừng tự do

Dòng ra biến tần vượt quá 250% của dòng điện mức

Kiểm tra các trường hợp sau:

 Ngắn mạch hay chạm đất đầu ra biến tần

 Thời gian tăng/giảm tốc quá ngắn (n16-n19)

 Motor đặc biệt đang được dùng

 Motor được khởi động khi còn đang quay theo quán tính

 Công suất motor lớn hơn công suất mức biến tần

 Công tắc tơ ở đầu ra biến tần đóng/mở

Lỗi nguồn điện điều khiển:

Lỗi điện áp của nguồn cấp điều khiển

Tắt nguồn điện, sau đó mở nguồn lại Nếu lỗi vẫn xuất hiện, thay biến tần

OV (Quá áp mạch chính) Điện áp DC mạch chính vượt quá mức phát hiện quá áp do năng lượng được trả về từ motor

 Thời gian giảm tốc quá ngắn

 Tải lớn tại lúc thang máy (cẩu trục) đang đi xuống ov Cách xử lý:

 Tăng thời gian giảm tốc (n17)

UV1 (Áp thấp mạch chính) Điện áp DC mạch chính xuống dưới mức phát hiện thấp áp

 Nguồn cấp biến tần bị giảm

 Mất một pha nguồn cấp

 Dây cáp nguồn động lực

OH (Cánh tản nhiệt quá nhiệt)

Nhiệt độ không khí xung quanh biến tần tăng cao

 Thời gian tăng tốc quá ngắn (nếu lỗi xảy ra trong lúc motor đang tăng tốc)

 Cài đặt đặt tuyến V/f không đúng

 Nhiệt độ môi trường xung quanh biến tần vượt quá 50 o C

 Quạt làm mát bị hỏng

 Sự thông gió cho biến tần oL 1

OL1 (Động cơ bị quá tải)

Quá tải động cơ được phát hiện bằng rơle nhiệt điện tử trong biến tần

 Kiểm tra độ lớn tải và đặc tuyến V/f (n09-n15)

 Đặt n36 theo giá trị dòng điện định mức motor oL2

OL2 (Quá tải biến tần)

Chức năng phát hiện quá tải biến tần bằng rơle nhiệt điện tử trong biến tần

 Kiểm tra độ lớn tải và đặc tuyến V/f (n09-n15)

 Kiểm tra công suất của biến tần oL3 OL3 (Phát hiện quá momen)

Dòng ra biến tần vượt quá mức phát hiện quá momen (n60) khi biến tần hoạt động trong chế độ V/f.

Chú ý: Khi phát hiện quá momen, biến tần hoạt động theo giá trị cài đặt trong thông số n60

 Kiểm tra hệ thống truyền động của tải

 Tăng giá trị n60 thích hợp nhất theo hệ thống truyền động của tải

Dòng đầu ra biến tần đã vượt quá dòng định mức biến tần

 Kiểm tra cáp nối giữa biến tần và động cơ

EF0 : Lỗi bên ngoài được đưa vào từ MEMOBUS

EF2 : Lỗi bên ngoài được đưa vào đầu vào cực S2

 Kiểm tra mạch điều khiển ngoài

CPF-00 (CPF : Lỗi bo mạch điều khiển)

Biến tần không thể truyền thông với bộ giao diện số (Digital Operator) trong vòng 5s sau khi bật nguồn cho biến tần

 Tắt và bật nguồn lại cho biến tần Nếu lỗi vẫn xảy ra, thay thế biến tần khác

Lỗi truyền thông xảy ra khoảng 5s sau khi biến tần bắt đầu truyền thông với bộ giao diện số

Bộ nhớ EEPROM của bo mạch điều khiển trong biến tần bị lỗi

 Sao lưu lại dữ liệu của tất cả các thông số và đặt lại giá trị mặc định cho các thông số

 Sau đó tắt và bật nguồn lại cho biến tần Nếu lỗi vẫn xảy ra, thay thế biến tần khác

F04 Các đầu ra biến tần bị ngắt (shut OFF), motor dừng tự do

Bộ biến đổi A/D của bo mạch điều khiển trong biến tần bị lỗi

Lỗi kết nối card tùy chọn (optional card)

 Tắt nguồn cung cấp biến tần và hiệu chỉnh việc kết nối card lại

Bo mạch trong bộ giao diện số (Digital operator) bị lỗi

Dữ liệu truyền thông không truyền nhận đúng

 Kiểm tra thiết bị truyền thông và dây tín hiệu

Motor dừng theo cài đặt của thông số n04

Tín hiệu dừng khẩn cấp xuất hiện ở cực đầu vào đa chức năng Khi đó biến tần sẽ dừng theo phuơng pháp dừng được chọn trong thông số n04

 Kiểm tra mạch điều khiển logic ngoài

 Điện áp nguồn cung cấp không đủ

 Nguồn cung cấp điều khiển bị lỗi

 Phần cứng biến tần bị lỗi

 Điện áp nguồn cung cấp

 Mạch điều khiển logic ngoài

OFF ● biến tần bị ngắt (shut OFF), motor dừng tự do

BẢNG HIỂN THỊ MÃ CẢNH BÁO (ALARM)

Hiển thị cảnh báo (Alarm) Trạng thái biến tần Giải thích Nguyên nhân và hoạt động hiệu chỉnh

UV (Thấp áp mạch chính) Điện áp DC mạch chính xuống dưới mức phát hiện thấp áp Mức phát hiện:

 Dây cáp nguồn có được nối không

 Vít vặn đầu dây có chặt không

Tự động khôi phục lại trạng thái bình thường khi loại bỏ lỗi ov

OV (Quá áp mạch chính) Áp DC mạch chính vượt quá mức phát hiện quá áp

Kiểm tra điện áp nguồn cung cấp oH

OH (Cánh tản nhiệt quá nhiệt)

Nhiệt độ không khí xung quanh biến tần tăng cao

Kiểm tra nhiệt độ xung quanh biến tần

CAL (biến tần đang đợi truyền thông với PLC)

Biến tần chưa nhận được dữ liệu truyền thông từ PLC

Kiểm tra thiết bị truyền thông và tín hiệu truyền

OP (Lỗi cài đặt) Kiểm tra giá trị đặt oP 

OPE :Lỗi cài đặt thông số khi cài đặt thông số từ MEMOBUS OP1: Các thông số n36 n39 có giá trị trùng nhau OP2: Đặt giá trị cho các thông số n09, n11, n12, n14 không đúngOP3: Giá trị trong thông số n32 vượt quá 150% mức biến tần

OP4: Giới hạn trên tần số tham chiếu (n30) < Giới hạn dưới tần số tham chiếu (n31) oL3

OL3 (Phát hiện quá Momen)

Dòng điện ra biến tần vượt quá mức phát hiện quá momen (n60)

Giảm tải động cơ, tăng thời gian tăng tốc/ giảm tốc

GVHD: Huỳnh Phát Huy Page 46 of 48

Hiển thị cảnh báo (Alarm) Trạng thái biến tần Giải thích Nguyên nhân và hoạt động hiệu chỉnh

RUN (Green) ALARM (Red) oL3

Tự động khôi phục lại trạng thái bình thường khi loại bỏ lỗi

OL3 (Phát hiện quá Momen)

Dòng điện ra biến tần vượt quá mức phát hiện quá momen (n60)

Giảm tải động cơ, tăng thời gian tăng tốc/ giảm tốc

Lệnh chọn chế độ tại chỗ/từ xa được đưa vào trong khi biến tần đang họat động

Kiểm tra mạch điều khiển logic ngoài bb

Biến tần sẽ ngắt ngõ ra khi nhận tín hiệu base block.

Reset tín hiệu base block để biến tần họat động trở lại

Kiểm tra mạch điều khiển logic ngoài

Lệnh chạy thuận và lệnh chạy ngược được nhập vào đồng thời

Kiểm tra mạch điều khiển logic ngoài

Dừng chức năng bộ giao diện số

Phím STOP/RESET được nhấn trong khi biến tần đang chạy ở chế độ điều khiển từ xa.

Tại lúc nhận tín hiệu cảnh báo dừng khẩn cấp, biến tần stop động cơ

 Ngắt lệnh chạy thuận/nghịch

 Kiểm tra mạch điều khiển logic ngoài

FAN (Lỗi quạt làm mát)

Quạt làm mát bị khóa, không chạy

 Quạt làm mát còn tốt không

 Dây nối nguồn của quạt

CE CE (Lỗi truyền thông Kiểm tra thiết bị truyền

Dữ liệu truyền thông không nhận được thông và cáp tín hiệu

 Kết nối động cơ vào tủ trực tiếp vào biến tần

 Bật FUSE(cầu chì) để cấp nguồn cho hệ thống

 Lúc này, đèn Power sáng

4.1.1 Chạy tần số cố định với cấp độ 1,2,3 chạy thuận nghịch

 Switch ở chế độ chạy thuận, mạch relay sẽ kích chân S1 tác động chế độg chạy thuận

 Nhấn nút cấp độ 1 biên tần sẽ chạy tần số cài đặt ở cấp độ 1, mạch relay sẽ kích chân S3 kích hoạt chế độ chạy cấp 1

 Nhấn stop động cơ dừng hoạt động các tiếp điểm relay nhả ra

 Switch ở chế độ chạy nghịch, mạch relay sẽ kích chân S2 tác động chế độg chạy nghịch

 Nhấn stop động cơ dừng hoạt động các tiếp điểm relay nhả ra

 Switch ở chế độ chạy thuận, đam bảo nút nhấn chế độ ko hoạt động, mạch relay sẽ kích chân S1

 Vặn chiết áp biến tần sẽ chạy theo tấn số 0-60 Hz, chiết áp sẽ điều điện áp 0– 10V vào chân FR của biến tần tương ứng 0 – 60 Hz

 Switch ở chế độ chạy nghịch, đam bảo nút nhấn chế độ ko hoạt động, mạch relay sẽ kích chân S2

 Vặn chiết áp biến tần sẽ chạy theo tấn số 0-60 Hz, chiết áp sẽ điều điện áp 0– 10V vào chân FR của biến tần tương ứng 0 – 60 Hz

 Hệ thống hoạt động ổn định theo yêu cầu

 Nhiều hướng phát triển hệ thống

 Mô hình trên là hệ thống cơ bản ứng dụng cho thực tiễn như:

 Trên thực tế, tín hiệu feedback trên mô hình sẽ là tín hiệu cảm biến trả về cho biến tần

 Ngoài ra, còn có thư viện khối chức năng toàn diện, trong đó gồm: PID, filter, counter, timer, latch, và khối chức năng macro cấp độ cao như điều khiển độ dãn nở…

 Do sử dụng bộ ly hợp từ nên động cơ cảm ứng Induction Motor (

Bộ phận tiêu hao năng lượng chính) luôn chạy với 100% tốc độ.

 Tổn hao năng lượng lớn do quá trình ly hợp và độ chính xác về tốc độ không cao.

 Dòng điện khởi động khá cao

 Nhiều loại biến tần công suất cao giá thành khá cao

Tiêu đề	Điều khiển động cơ sử dụng biến tần
Tác giả	Đỗ Hùng Mạnh, Hồ Đại Dương, Nguyễn Văn Thiện
Người hướng dẫn	Huỳnh Phát Huy
Trường học	Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	67
Dung lượng	6,39 MB