đồ án học phần tự động điều khiển áp suất đường ống

49 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp
đồ án học phần tự động điều khiển áp suất đường ống

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Sử dụng bộ điều khiển PID trong biến tần để điều khiển tốc độ của động cơ bơm duytrì được áp suất 4 bar trên đường ống.Hệ thống bơm nước có các thiết bị như sau:- Biến tần chọn loại biến

Trang 1

Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng

Tháng năm 2023

Trang 2

ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thủy Đăng Thanh

Người thực hiệnLê Duy khang

Trang 3

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN TỰ ĐỘNG Họ và tên sinh viên:

Lê Duy Khang MSSV: 0309211040

Ngành : CNKT điều khiển và tự động hóa

ĐỀ TÀI 1: ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG BẰNGBIẾN TẦN MITSUBISHI (DÙNG BỘ PID - 1 BƠM)

1 ĐỀ BÀI

Hệ thống bơm nước sinh hoạt cho tòa nhà 33 tầng cần duy trì áp suất đường ống là 4bar để cung cấp đủ nước Trên đường ống có gắn cảm biến áp suất để đưa tín hiệu về biếntần Sử dụng bộ điều khiển PID trong biến tần để điều khiển tốc độ của động cơ bơm duytrì được áp suất 4 bar trên đường ống.

Hệ thống bơm nước có các thiết bị như sau:- Biến tần (chọn loại biến tần Mitsubishi FR-E720)- Bơm ba pha

- Cảm biến áp suất có tín hiệu ngõ ra: 0-10VDC- Các nút nhấn: START, STOP, SW, RESET- Công tắc 3 vị trí: MAN-0-AUTO

- Các đèn báo hiển thị: RUN-L, STOP-L, ERR-L

Hệ thống sử dụng lưới điện 3 pha có Ud=380V và có thể cung cấp lưu lượng Q = 20m3/h.

Bảng 1: Hệ thống hoạt động theo yêu cầu sau:

Trạng thái ban đầu

1Cấp nguồn, đèn báo 3 pha và đèn STOP-L sáng

Trang 4

Trường hợp không bị lỗi

Chế độ hoạt động AUTO

Nhấn START, đèn RUN-L sáng, bơm hoạt động

Bơm được điều khiển chạy với tốc độ thay đổi theo bộ PID

Nhấn STOP, đèn RUN-L tắt, đèn STOP-L sáng, hệ thống dừng hoạt động3

d Sơ đồ đấu nối thiết bị

e Tính toán và chọn động cơ bơm, biến tần, cảm biến, CB, tủ điện, dây động lực…f Trình bày các thông số cài đặt cho biến tần và giải thích

- Cài đặt chế độ vận hành

- Cài đặt các thông số cơ bản của động cơ

- Cài đặt thời gian tăng/ giảm tốc, moment khởi động- Cài đặt các thông số bảo vệ

- Cài đặt chế độ điều khiển PID.

LỜI CẢM ƠN

Đồ án môn học HỌC PHẦN TỰ ĐỘNG là đồ án nhằm giúp cho sinh viên chúng em

Trang 5

đề làm đồ án tốt nghiệp sắp tới Đồ án môn học này giúp cho em có kiến thức vững vànghơn trong chuyên môn

Qua đó giúp em tự tin hơn khi làm các đồ án môn học khác Trong thời gian qua nhờsự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn, đã truyền đạt những kiến thức trong thực tiễnvà học tập để có nền tảng cho tương lai sau này ra trường

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Đắt Chi đã tận tình hướng dẫn emtrong quá trình làm đồ án Đồng thời em cũng thật sự cám ơn cơ sở vật chất khá đầy đủcủa trường gớp phần rất quan trọng quá trình làm đồ án của chúng em

Do điều kiện khách quan và kiến thức, cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế,nên đồ án này chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Vậy em mong các thầy, cô trong bộmôn giúp đỡ chỉ bảo thêm để em hoàn thiện hơn trong học tập và trong công việc saunày

Em xin chân thành cảm ơn

Trang 6

1.2 Mục tiêu của đề tài 5

1.2.1 Ý nghĩa của đề tài 5

2.1.1 Khái niệm về biến tần 8

2.1.2 Vai trò của biến tần 12

2.1.3 Biến tần mitsubisi FR-720 15

2.2 Cảm biến áp suất 20

2.2.1 Định nghĩa 20

2.2.2 Ứng dụng 20

2.2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 21

2.3 Máy bơm nước ly tâm 22

2.3.1 Định nghĩa 22

2.3.2 Phân loại 22

2.3.3 Máy bơm ly tâm trục đứng 23

2.4 Aptomat 24

Trang 7

3.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển và mạch động lực 33

3.3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 34

3.6 Tổng hợp các thiết bị chính trong hệ thống và giá tham khảo … 40

CHƯƠNG 4 CÀI ĐẶT THÔNG SỐ CHO BIẾN TẦN………… 41

4.1 Cài đặt thông số cho biến tần 42

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 45

Trang 8

Danh Sách Các Hình

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc cơ bản của biến tần 10

Hình 2.2:Hình ảnh biến tần FR-E720 15

Hình 2.3:Sơ đồ đấu nối dây biến tần FR-E720 18

Hình 2.4: Cảm biến áp suất đường ống 20

Hình 2.5: Cấu tạo cảm biến áp suất 21

Hình 2.6: Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất 21

Hình 2.7: Bơm ly tâm trục ngang và trục đứng 23

Hình 2.8: Bơm ly tâm trục ngang và trục đứng 24

Trang 9

TÓM TẮT

Nền công nghiệp thế giới đang trên đà phát triển ngày càng cao, trong đóvấn đề điều khiển tự động luôn là mối quan tâm hàng đầu trong các ứng dụngkhoa học sản xuất Nó đòi hỏi sự chính xác, tính tiêu chuẩn và khả năng xử lýnhanh ở mức hoàn hảo, chỉ như vậy mới đáp ứng được nhu cầu ngày càng giatăng của xã hội.

Một trong những vấn đề mà các cư dân trong một chung cư rất quan tâmlà áp lực nước sinh hoạt Áp lực nước thường yếu vào giờ cao điểm gây bấttiện cho các cư dân và ảnh hưởng nhiều đến cuộc sống Để giải quyết vấn đềnày người ta sẽ sử dụng phương pháp điều khiển áp lực nước theo thời gianvận hành.

Với đề tài báo cáo môn học lần này, em lựa chọn đề tài “Điều khiển ổnđịnh áp suất đường ống bằng biến tần mitsubishi (dùng bộ pid - 1 bơm)”.

Do điều kiện, kiến thức và thời gian còn hạn chế nên trong đề tài này chưađược hoàn thiện một cách tốt nhất Em kính mong các thầy cô giáo góp ý đểem có thể hoàn thiện tốt hơn.

Trang 10

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU1.1 Tổng quan về đề tài

Hệ thống bơm nước sinh hoạt cho tòa nhà 33 tầng cần duy trì áp suấtđường ống là 4 bar để cung cấp đủ nước Trên đường ống có gắn cảm biếnáp suất để đưa tín hiệu về biến tần Sử dụng bộ điều khiển PID trong biếntần để điều khiển tốc độ của động cơ bơm duy trì được áp suất 4 bar trênđường ống.

Hệ thống bơm nước có các thiết bị như sau:

- Biến tần (chọn loại biến tần Mitsubishi FR-E720)- Bơm ba pha

- Cảm biến áp suất có tín hiệu ngõ ra: 0-10VDC- Các nút nhấn: START, STOP, SW, RESET- Các đèn báo hiển thị: RUN-L, STOP-L, ERR-L

Hệ thống sử dụng lưới điện 3 pha có Ud = 380V và có thể cung cấp lưulượng nước Q = 20m3/h

1.2 Mục tiêu của đề tài 1.2.1 Ý nghĩa của đề tài

Với những công trình cũ hoặc nhỏ để áp suất nước đủ sử dụng người tasử dụng một bồn nước để ở vị trí cao nhất của công trình Sau đó bơm nướcdự trữ lên trên này, tận dụng thế năng để tạo áp lực nước cho toàn bộ công

Trang 11

điểm và các nơi, phải thường xuyên vệ sinh cho bồn nước và không thể cungcấp nước cho một lượng lớn nhu cầu sử dụng với phương pháp này.

Đề tài nghiên cứu này thực hiện một trong những phương pháp ổn địnháp suất nước trong một tòa nhà hay rộng hơn là ổn định áp suất cho mộtcông trình dân sinh hoặc công trình công cộng Giải quyết vấn đề áp suấtkhông ổn định, cũng như đảm bảo lượng nước lớn cho cả một công trình.

1.2.2 Phương pháp thực hiện đề tài

Với đề tài “Điều khiển ổn định áp suất đường ống bằng biến tầnmitsubishi (dùng bộ pid - 1 bơm)” được giao, trước tiên ta đi phân tích

nguyên tắc hoạt động của hệ thống như sau: Tín hiệu từ cảm biến áp suấtđọc trên đường ống sẽ được gửi về đầu vào tương tự của biến tần Biến tầnsẽ so sánh giữa áp suất đặt và áp suất phản hồi để điều khiển thay đổi tốc độbơm của động cơ để hệ thống bám theo áp suất đặt

Phương pháp nghiên cứu và thực hiện đồ án như sau:

 Từ phân tích yêu cầu công nghệ để lựa chọn các thiết bị tronghệ thống như biến tần, động cơ bơm, cảm biến áp suất, các thiết bịđóng cắt, …;

 Tính toán và lựa chọn thiết bị; Vẽ sơ đồ khối hệ thống

 Vẽ sơ đồ nguyên lý của hệ thống Vẽ sơ đồ bố trí thiết bị

 Sơ đồ đấu nối thiết bị Cài đặt cho biến tần

1.3 Cấu trúc quyển thuyết minh

Chương 1: Tổng quan về đề tài

Trang 12

Chương 3: Thiết kế sơ đồ hệ thống và tính chọn thiết bịChương 4: Cài đặt thông số biến tần

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Trang 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về biến tần

2.1.1 Khái niệm biến tần

Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành

dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được Nói cách khác:

Biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong

động cơ và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp,không cần dùng đến các hộp số cơ khí Biến tần thường sử dụng các linhkiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự các cuộn dây của động cơ để làm sinh ratừ trường xoay làm quay rô-to (rotor).

Biến tần thường được sử dụng để điều khiển vận tốc động cơ xoay chiềutheo phương pháp điều khiển tần số, theo đó tần số của lưới nguồn sẽ thayđổi thành tần số biến thiên.

b Phân loại biến tần

 Phân loại theo phương pháp biến đổi: Biến tần trực tiếp và biến tần giántiếp

 Phân loại theo nguồn ra: Biến tần nguồn dòng và biến tần nguồn áp

 Phân loại theo phương pháp điều khiển: Phương pháp điều khiển cổ điển vàphương pháp điều khiển PWM, phương pháp điều khiển vector và phương phápđiều khiển ma trận, …

 Phân loại theo nguồn cấp vào: Biến tần 1 pha, biến tần 3 pha, …

c Cấu tạo của biến tần

Cấu tạo thông thường của biến tần sẽ bao gồm: mạch chỉnh lưu, mạchnghịch lưu và mạch điều khiển

Bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu (diode) giống như các bộ chỉnh lưu khác

trong bộ nguồn, trong đó điện áp xoay chiều được biến đổi thành một chiều.

Trang 14

Điện áp sau khi chỉnh lưu đi qua tụ lọc sẽ có điện áp phẳng, ổn định để cấpnguồn cho IGBT

Bộ nghịch lưu: Thiết bị IGBT là bộ phận quan trọng của biến tần, đảm

bảo chuyển mạch nhanh, cho hiệu xuất cao IGBT được điều khiển kích mởtheo trình tự lập trình sẵn.

Phần điều khiển: Phần điều khiển có chức năng đảm bảo kết nối với

mạch ngoại vi nhận tín hiệu đưa vào IC chính để điều khiển biến tần theocấu hình và cài đặt được lập sẵn của người sử dụng Phần điều khiển baogồm các bộ phận:

 IC chính đảm nhiệm vai trò để xử lý thông tin và điều khiển biến tần Ngõ vào analog: nhận tín hiệu điện áp 4 – 20mA hoặc điện áp 0 – 10VNgõ vào số: để kích cho biến tần chạy

 Ngõ ra analog: đảm nhiệm vai trò kết nối với thiết bị ngoại vi khác để giámsát hoạt động của biến tần

 Ngõ ra số: xuất tín hiệu chạy, cảnh báo…

d Nguyên lý hoạt động của biến tần

Trước khi tìm hiểu nguyên lý hoạt động của biến tần, chúng ta nên biếtrõ để thay đổi được tốc độ của động cơ có thể sử dụng những phương phápnào ?

Cho đến hiện nay thì có 3 phương pháp chính có thể sử dụng là: Cách 1: Thay đổi số cực động cơ P

 Cách 2: Thay đổi hệ số trượt s

 Cách 3: Thay đổi tần số f của điện áp đầu vào

Trang 15

Hình 2 1 Sơ đồ cấu trúc cơ bản của biến tần

Trong đó, 2 phương pháp đầu khó thực hiện và không mang lại hiệu quảcao Phương pháp thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số làphương pháp hiệu quả nhất.

 Tín hiệu vào là điện áp xoay chiều một pha hoặc ba pha Bộ chỉnh lưu cónhiệm biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều.

 Bộ lọc có nhiệm vụ sang phẳng điện áp một chiều sau chỉnh lưu. Nghịch lưu có nhiệm vụ biến đổi điện áp một chiều thành điện ápxoay chiều có tần số có thể thay đổi được Điện áp một chiều được biếnthành điện áp xoay chiều nhờ việc điều khiển mở hoặc khóa các van côngsuất theo một quy luật nhất định.

 Bộ điều khiển có nhiệm vụ tạo tín hiệu điều khiển theo một luật điềukhiển nào đó đưa đến các van công suất trong bộ nghịch lưu Ngoài ra nócòn có chức năng sau:

- Theo dõi sự cố lúc vận hành- Xử lý thông tin từ người sử dụng

- Xác định thời gian tăng tốc, giảm tốc hay hãm- Xác định đặc tính – momen tốc độ

- Xử lý thông tin từ các mạch thu thập dữ liệu, kết nối với máy tính.

Trang 16

 Mạch kích là bộ phận tạo tín hiệu phù hợp để điều khiển trực tiếp cácvan công suất trong mạch nghịch lưu Mạch cách ly có nhiệm vụ cách lygiữa mạch công suất với mạch điều khiển để bảo vệ mạch điều khiển.

 Màn hình hiển thị và điều khiển có nhiệm vụ hiển thị thông tin hệthống như tần số, dòng điện, điện áp,… và để người sử dụng có thể đặt lạithông số cho hệ thống Các mạch thu thập tín hiệu như dòng điện, điện áp,nhiệt độ,… biến đổi chúng thành tín hiệu thích hợp để mạch điều khiển cóthể xử lý được Ngài ra còn có các mạch làm nhiệm vụ bảo vệ khác nhưbảo vệ chống quá áp hay thấp áp đầu vào…

 Các mạch điều khiển, thu thập tín hiệu đều cần cấp nguồn, các nguồnnày thường là nguồn điện một chiều 5, 12, 15VDC yêu cầu điện áp cấpphải ổn định Bộ nguồn có nhiệm vụ tạo ra nguồn điện thích hợp đó Sự rađời của các bộ vi xử lý có tốc độ tính toán nhanh có thể thực hiện các thuậttoán phức tạp thời gian thực, sự phát triển của các lý thuyết điều khiển ,công nghệ sản xuất IC có mức độ tích hợp ngày càng cao cùng với giáthành của các linh kiện ngày càng giảm dẫn đến sự ra đời của các bộ biếntần ngày càng thông minh có khả năng điều khiển chính xác, đáp ứng nhanhvà giá thành rẻ.

Nguồn điện xoay chiều một pha hay ba pha được chỉnh lưu, sau đó lọcthành nguồn điện một chiều bằng phẳng nhờ tụ điện và bộ chỉnh lưu cầudiode Nhờ vậy, cos(ɣ) - hệ số công suất biến tần có giá trị không phụthuộc vào tải và có Min=0.96.

Tiếp đến, điện áp một chiều được biến đổi (nghịch lưu) thành điện ápxoay chiều ba pha đối xứng, thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực cócổng cách ly) bằng cách điều chế độ rộng xung (PWM).

Trang 17

Nhờ công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực rất phát triển hiện nay,tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếngồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Ngoài ra, biến tần tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợphầu hết các loại phụ tải khác nhau Biến tần còn tích hợp cả bộ PID, FOC,Vector , Torque control và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khácnhau (RS232 hoặc RS485), phù hợp cho công tắc điều khiển và giám sáttrong hệ thống SCADA hay các hệ thống có tích hợp màn hình HMI, Bộlập trình PLC…

e Lợi ích từ biến tần đem lại

 Dễ ràng thay đổi tốc độ động cơ, đảo chiều quay động cơ

 Giảm dòng khởi động so với phương pháp khởi động trực tiếp, khởiđộng sao - tam giác nên không gây ra sụt áp hoặc khó khởi động

 Quá trình khởi động thông qua biến tần từ tốc độ thấp giúp chođộng cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phầncơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ

 Tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trựctiếp

 Biến tần thường có hệ thống điện tử bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá ápvà thấp áp, tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành

 Nhờ nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua diode và tụ điệnnên công suất phản kháng từ động cơ rất thấp, do đó giảm được dòng đángkể trong quá trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt, giảm thiểu hao hụtđiện năng trên đường dây

 Biến tần được tích hợp các module truyền thông giúp cho việc điềukhiển và giám sát từ trung tâm rất dễ dàng.

Trang 18

2.1.2 Vai trò của biến tần

Với sự phát triển như vũ bão về chủng loại và số lượng của các bộ biếntần, ngày càng có nhiều thiết bị điện- điện tử sử dụng các bộ biến tần, trongđó một bộ phận đáng kể sử dụng biến tần phải kể đến chính là bộ biến tầnđiều khiển tốc độ động cơ điện.

Trong thực tế có rất nhiều hoạt động trong công nghiệp có liên quan đếntốc độ động cơ điện Đôi lúc có thể xem sự ổn định của tốc độ động cơmang yếu tố sống còn của chất lượng sản phẩm, sự ổn định của hệ thống,…Ví dụ: máy ép nhựa , cán thép, hệ thống tự động pha trộn nguyên liệu, máyly tâm định hình khi đúc,… Vì thế, việc điều khiển và ổn định tốc độ động cơđược xem như vấn đề chính yếu của các hệ thống điều khiển trong côngnghiệp.

Điều chỉnh tốc độ động cơ là dùng các biện pháp nhân tạo để thay đổicác thông số nguồn như điện áp hay các thông số mạch như điện trở phụ,thay đổi từ thông từ đó tạo ra các đặc tính cơ mới để có những tốc độ làmviệc mới phù hợp với yêu cầu của phụ tải cơ Có hai phương pháp để điềuchỉnh tốc độ động cơ.

 Biến đổi các thông số của bộ phận cơ khí tức là biến đổi tỷ sốtruyền chuyển tiếp từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản xuất.

 Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện Phương pháp này làmgiảm tính phức tạp của cơ cấu và cải thiện được đặc tính điều chỉnh,đặc biệt linh hoạt khi ứng dụng các hệ thống điều khiển bằng điệntử Vì vậy, bộ biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơtheo phương pháp này.

Khảo sát cho thấy: Chiếm 30% thị trường biến tần là các bộ điều khiển

Trang 19

Trong các bộ điều khiển moment động cơ chiếm 55% là các ứng dụngquạt gió, trong đó phần lớn là các hệ thống HAVC (điều hòa không khítrung tâm), chiếm 45% là các ứng dụng bơm, chủ yếu là trong công nghiệpnặng.

Nâng cấp cải tạo các hệ thống bơm và quạt từ hệ điều khiển tốc độkhông đổi lên hệ tốc độ có thể điều chỉnh được trong công nghiệp với lợinhuận to lớn thu về từ việc tiết giảm nhiên liệu điện năng tiêu thụ.

Tính hữu dụng của biến tần trong các ứng dụng bơm và quạt:

 Điều chỉnh lưu lượng tương ứng với điều chỉnh tốc độ bơmvà quạt

 Điều chỉnh áp suất tương ứng với điều chỉnh góc mở của van Giảm tiếng ồn công nghiệ

 Năng lượng sử dụng tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc ba của tốcđộ động cơ

 Giúp tiết kiệm điện năng tối đa.

Như tên gọi, bộ biến tần sử dụng trong hệ truyền động, chức năng chínhlà thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ động cơnhưng nếu chỉ thay đổi tần số nguồn cung cấp thì có thể thực hiện việc biếnđổi này theo nhiều phương thức khác, không dùng mạch điện tử Trướckia, khi công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn chưa phát triển, người ta chủyếu sử dụng các nghịch lưu dùng máy biến áp Ưu điểm chính của các thiếtbị dạng này là sóng dạng điện áp ngõ ra rất tốt (ít hài) và công suất lớn (sovới biến tần hai bậc dùng linh kiện bán dẫn) nhưng còn nhiều hạn chế như:

 Giá thành cao do phải dùng máy biến áp công suất lớn.

 Tổn thất trên biến áp chiếm đến 50% tổng tổn thất trên hệ thốngnghịch lưu.

Trang 20

 Chiếm diện tích lắp đặt lớn, dẫn đến khó khăn trong việc lắp đặt,duy tu, bảo trì cũng như thay mới.

 Điều khiển khó khăn, khoảng điều khiển không rộng và dễ bị quáđiện áp ngõ ra do có hiện tượng bão hoà từ của lõi thép máy biến áp.Ngoài ra, biến tần tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợphầu hết các loại phụ tải khác nhau Biến tần còn tích hợp cả bộ PID, FOC,Vector , Torque control (sensorless hoặc encorder) và thích hợp với nhiềuchuẩn truyền thông khác nhau (RS232 hoặc RS485), phù hợp cho công tácđiều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA hay các hệ thống có tích hợpmàn hình HMI, Bộ lập trình PLC…

2.1.3 Biến tần Mitsubishi FR-E720

Biến tần FR-E720 là dòng biến tần được sản xuất bởi hãng Mitsubishicủa Nhật Bản Thích hợp dùng cho băng tải, thang máy, máy đóng gói,máy công cụ, máy ép,… Đây là dòng biến tần có thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệmkhông gian lắp đặt, thân thiện với môi trường.

Hình 2 2 Hình ảnh biến tần FR-E720

Đặc điểm chung:

Trang 21

 Nhỏ gọn nhưng được trang bị tính năng và hiệu suất ở mứccao nhất

 Dễ sử dụng và tiết kiệm điện năng

 Biến tần FR-E720 có bộ kiểm tra hoạt động với chức năngđảm bảo an toàn khi làm việc

 Thiết kế tuổi thọ cao với khả năng tự tìm lỗi Có chức năng mật khẩu

 Dễ dàng thay thế quạt làm mát Điện trở phanh có thể kết nối

 Chức năng bảo vệ và quá tải với hệ thống kiểm tra sự cốphase cho cả đầu vào và ra đảm bảo hoạt động không xảy ra hỏnghóc

 FR-E720 series thân thiện với môi trường và an toàn.Ứng dụng của

biến tầnMitsubishi FR-

Quạt, bơm, HVAC

Nguồn cấp 3Pha 200 - 240VAC 50Hz/60Hz

Trang 22

giá trị, hoạt động luân phiên PU, V/F, NET, External-NET, ngõ ra dừng lại, lựa chọn tự giữ bắt đầu, cài đặt lại biến tần, báo tín hiệu khi biến tần hoạt động và khóa ngoài khi PU hoạt động

PU-Ngõ ra

Open collector hở, Relay , Cảnh báo tình trạng quá tải, ngõ ra phát hiện tần số, tái tạo phanh, cảnh báo lỗi rơ le, biến tần sẵn sàng hoạt động, ngõ ra phát hiện dòng, giới hạn PID, cảnh báo quạt tản nhiệt quá nóng,cảnh báo giảm tốc khi mất điện tức thời, điều khiểnPID kích hoạt, PID bị gián đoạn, giám sát an toàn, cảnh báo tuổi thọ, hẹn giờ thời gian bảo trì.

Chức năng bảovệ

Động cơ, quá dòng tức thời, quá tải, quá áp, thấp áp, mất áp, quá nhiệt, quá nhiệt điện trở phanh, ngăn chặn sụt

Chức năng chính

Thiết lập tối đa, tối thiểu tần số, lựa chọn đầu vào rơ le nhiệt Chức năng tự động dò tốc độ động cơ khi mất nguồn sử dụng cảm biến tốc độ, Tích hợp sẵn bộ điều khiển PID, liên kết máy tính …

Truyền thông

Hỗ trợ các chuẩn truyền thông RS-485, kết nối PU,USB, Modbus-RTU, Profibus, CC-Link, CAN open và SSCNET III

Cấp bảo vệ IP00 (Mở lắp biến tần), IP20 (Đóng lắp)

Bảng 2 1 Thông số kỹ thuật của biến tần FR-E720

Trang 23

Với những tính năng hiện đại kèm thiết kế nhỏ gọn tinh tế,dòng biến tầnMitsubishi FR- E720 là một sự lựa chọn hợp lý trong hệ thống tự động ngàynay Sơ đồ nối dây biến tần FR-E720 được thể hiện trên hình 2.3

Hình 2 3 Sơ đồ nối dây biến tần FR-E720

Giải thích những chân cơ bản trên biến tần:

 R S T (L1 L2 L3): đấu vào nguồn động lực U V W: đấu vào động cơ

 PR P1: có thể kết nối với điện trở xả sử dụng trong cáctrường hợp chạy tải lớn, có quán tính lớn hoặc thời gian tăng/giảmtốc ngắn.

Trang 24

 Chân STR: chạy ngược (có nghĩ là khi nối chân STR vớichân SD, biến tần sẽ chạy ngược).

 Chân STF: chạy thuận (có nghĩ là khi nối chân STF với chânSD, biến tần sẽ chạy thuận ).

 Chân PC: chân nguồn 24V RES: là chân reset

 MRS: là chân output stop RH: chân tín hiệu tốc độ cao

 RM: chân tín hiệu tốc độ trung bình RL: chân tín hiệu tốc độ thấp

 FM: chân để báo tốc độ của biến tần (nối chân FM và chânSD với 1 đồng hồ hiển thị tốc độ)

 Chân điều khiển tốc độ: 10-2-5- Chân 10 là chân ngõ ra 5v của biến tần- Chân 5 là chân GND

- Chân 2 là chân chênh áp

- Khi đấu biến trở ta đấu vào 3 chân 10-2-5, chân 2 là chân giữacủa biến trở, chân 10-5 là 2 chân bìa của biến trở, khi vặn biến trởlên mà động cơ giảm tốc độ thì có thể đảo 2 chân 10 và 5 lại vớinhau.

- Chân 4 là chân tín hiệu ngõ vào analog dòng điện 0- 20mA, 20mA trong đó đấu chân 4 và số 5

4 Chân RUN là báo tin hiệu running của biến tần- Chân FU là chân Free quenlcy detection

- Chân SE mở cửa ngõ ra phổ biến

Ngày đăng: 18/06/2024, 11:55