tìm hiểu về nguyên lí hoạt động cấu tạo biến tần trung thế hạ thế và khởi động mềm trung thế hạ thế

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU SƠ ĐỒ TỔ CHỨC-QUY TRÌNH 5SVÀ AN TOÀN VỆ SINH LAO ĐỘNG2.1 Tìm hiểu sơ đồ tổ chức NM.CĐ42.2 Chức năng- Sửa chữa, bảo dưỡng theo kế hoạch ngắn hạn, kế hoạch dài hạn, gia

GVHD: NGUYỄN HỒNG PHÚC

: NGUYỄN NGỌC TÂN: NGUYỄN CÔNG NHẤT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNGKHOA CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC TẬP

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2024

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÔNG TY 5

1.1 Sơ lược về công ty 5

2.5 Học quy trình 5S –ATVSLĐ, quy định công ty 9

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG, CẤU TẠO BIẾN TẦN TRUNG THẾ, HẠ THẾ VÀ KHỞI ĐỘNG MỀM TRUNG THẾ, HẠ THẾ 11

3.1 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của biến tần trung thế 11

3.2 Cấu tạo-nguyên lí hoạt động của biến tần hạ thế 16

3.3 Cấu tạo-nguyên lí hoạt động của KĐM trung thế 20

3.4 Cấu tạo-nguyên lí hoạt động của KĐM hạ thế 22

5.1 Nguyên lí thiết bị đo 36

CHƯƠNG 6 GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ HIỆN CÓ TẠI KHU CHẾ TẠO CƠ KHÍ 41

6.1 Giới thiệu về công nghệ CNC 41

6.2 Các thiết bị hiện có tại khu cơ khí 41

6.2.1 Máy cắt CNC Plasma 41

6.2.2 Máy phay CNC 43

6.2.3 Máy tiện CNC 44

8.1.1 Cấu trúc cơ bản của tủ điều khiển 56

8.1.2 Mô tả về tủ điều khiển 56

8.2 Chuẩn bị công việc 57

8.2.1 Xác nhận công việc và yêu cầu an 57

8.2.2 Thiết bị và bảo hộ cá nhân đặc biệt khi bảo trì 58

8.2.3 Phòng ngừa ảnh hưởng môi trường 58

8.2.4 Thiết bị và dụng cụ cần trang bị 59

8.3 Thực hiện công việc 59

8.3.1 Kiểm tra thường ngày 59

8.3.2 Bảo trì phòng ngừa định kỳ/nguội cơ hội/trung tu, đại tu 60

8.3.3 Kiểm tra chức năng sau khi bảo trì 62

CHƯƠNG 9 TÌM HIỂU VỀ CÁC BƯỚC BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG TỦ ĐIỆN BIẾN TẦN TRUNG THẾ HẠ THẾ 63

9.1 Bảo trì bảo dưỡng tủ điện trung thế 63

9.1.1 Mục đích: 63

9.1.2 Nội dung: 63

9.1.3 Chuẩn bị công việc 64

9.1.4 Thiết bị và dụng cụ cần trang bị 64

9.1.5 Xác nhận công việc và yêu cầu an toàn 65

9.1.6 Trong khi thực hiện 70

9.1.7 Sau khi thực hiện 75

9.1.8 Các sự cố thường gặp 76

9.2 Bảo trì bảo dưỡng tủ biến tần hạ thế 77

9.2.1 Mục đích 77

9.2.2 Chuẩn bị công việc 77

9.2.3 Áp dụng 6 bước ngắt nguồn an toàn điện(LOTO) 78

9.2.4 Thiết bị và bảo hộ cá nhân đặt biệt khi bảo trì 78

9.2.5 Thiết bị và dụng cụ cần trang bị 78

9.2.6 Thực hiện công việc 79

9.2.7 Sau khi thực hiện 83

9.2.8 Các sự cố thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 85

NỘI DUNG THỰC TẬP

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÔNG TY

1.1 Sơ lược về công ty.

Tên công ty: CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP HÒA PHÁT DUNG QUẤTĐịa chỉ: Bình Đông, Bình Sơn, Quảng Ngãi

SĐT: 0255 3620 630

Website: https://hoaphatdungquat.vn

Công ty Cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất là Công ty thành viên lớn nhất

của Tập đoàn Hòa Phát, được thành lập tháng 02/2017, là chủ đầu tư xâydựng, vận hành Khu liên hợp sản xuất gang thép Hòa Phát tại Khu kinh tếDung Quất, tỉnh Quảng Ngãi.

1.2 Lịch sử hinh thành.

Tiền thân của Hòa Phát là một công ty chuyên buôn bán các loại máy móc vàvật liệu xây dựng từ những năm 1992 Hòa Phát chính thức được thành lậpvào năm 1995, thuộc nhóm công ty tư nhân đầu tiên khi Luật doanh nghiệp

Việt Nam được ban hành Tên gọi ban đầu khi được thành lập là Công ty cổ

phần Nội thất Hòa Phát.

 Năm 1996: Thành lập công ty TNHH Ống Thép Hòa Phát

 Năm 2000: Thành lập Cty cổ phần Thép Hòa Phát, nay là Cty TNHH MTV

Thép Hòa Phát

 Năm 2001: Thành lập Cty TNHH Điện lạnh Hòa Phát và Cty cổ phần Xây

dựng và Phát triển Đô thị Hòa Phát

 Năm 2004: Thành lập Cty TNHH Thương Mại Hòa Phát

 Năm 2007: Tái cấu trúc theo mô hình Tập đoàn, với công ty mẹ là Cty cổ

phần Tập đoàn Hòa Phát và các công ty thành viên

 Ngày 15/11/2007: Cổ phiếu được niêm yết trên sàn chứng khoán với mã

chứng khoán là HPG

 Tháng 2/2016: Thành lập Công ty cổ phần Phát triển Nông nghiệp Hòa Phát

 Tháng 2/2017: Thành lập Công ty CP Thép Hòa Phát Dung Quất, triển khai

khu Liên hợp Gang Thép Hòa Phát Dung Quất tại tỉnh Quảng Ngãi

 Tháng 4/2018: Công ty TNHH Tôn Hòa Phát chính thức cung cấp ra thị

trường dòng sản phẩm tôn mạ chất lượng cao.

 Quý III năm 2018: Xây dựng nhà máy thép cỡ lớn tại Hưng Yên

 Tháng 9/2019: Công ty TNHH Thiết bị Phụ tùng Hòa Phát chính thức đổi

tên thành Công ty TNHH Chế tạo Kim loại Hòa Phát

1.3 Quá trình phát triển

Kết thúc quý II năm 2016, Hòa Phát đã tăng trưởng 2 con số với tổng doanh

thu đạt được lên đến 15.400 tỷ đồng Mức lợi nhuận sau thuế đạt 3.050 tỷ,

tăng 60% so với cùng kỳ gần hoàn thành mức kế hoạch đặt ra về lợi nhuận.

Đầu năm 2016, Công ty Phát triển Nông Nghiệp Hòa Phát ra đời Số vốn

điều lệ của công ty này được công bố là 2.500 tỷ đồng Lĩnh vực chính của

công ty là chuyên sản xuất thức ăn chăn nuôi Ngoài ra, vào tháng 8 năm 2016,công ty đã nhập khẩu thêm 500 con heo từ Đan Mạch về và cho xây dựng khuchăn nuôi có sức chứa hơn 3.000 con bò.

Quý 2 năm 2017, doanh thu của Tập đoàn Hòa Phát đạt được lên đến10.700 tỷ đồng, lợi nhuận sau thuế hơn 1.530 tỷ đồng Theo số liệu thống kêđược của VSA, tính đến cuối tháng 6 năm 2017, Tập đoàn thép Hòa Phát đangdẫn đầu về t thị phần chiếm 27,5% thị phần thị trường thép xây dựng Nhờ sựtăng trưởng mang tính “bứt phá” ấy, giá cổ phiếu của tập đoàn Hòa Phát tăngmạnh, giúp nâng tổng giá trị tài sản của ông Long lên trên 1 tỷ USD.

Đến năm 2018, sau hơn 10 năm hoạt động, doanh thu của HPG đã tăng gấp10 lần Doanh thu ban đầu năm 2007 HPG đạt 5.734 tỉ đồng, đến năm 2017con số đó đã nâng lên mức 47.000 tỉ đồng Không ngừng lại ở đó, đến cuốinăm 2019 sản lượng sản xuất và bán hàng của thép xây dựng Hòa Phát đạt consố kỉ lục Sản lượng thép cung cấp cho thị trường lên đến 300.000 tấn, cungcấp 2,5 triệu tấn thép chất lượng cao cho thị trường trong và ngoài nước.

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU SƠ ĐỒ TỔ CHỨC-QUY TRÌNH 5SVÀ AN TOÀN VỆ SINH LAO ĐỘNG

2.1 Tìm hiểu sơ đồ tổ chức NM.CĐ4

2.2 Chức năng

- Sửa chữa, bảo dưỡng theo kế hoạch ngắn hạn, kế hoạch dài hạn, gia công chếtạo máy, các chi tiết, cụm chi tiết máy và thay thế các thiết bị công nghiệp, cácthiết bị di động, các chi tiết kết cấu nhà xưởng đảm bảo cho tất cả các trangthiết bị sản xuất và phục vụ sản xuất trong Công ty được hoạt động thườngxuyên liên tục, giảm thiểu được số giờ dừng hoạt động của KLH.

- Đảm bảo việc xử lý nước thải sinh hoạt, cấp nước thô được đầy đủ và vậnhành trạm Xử lý nước trung tâm, cung cấp nước công nghiệp, nước mềm,nước khử khoáng, nước sinh hoạt, nước tái sử dụng cho các nhà máy, hạngmục trong khu liên hợp.

- Đảm bảo toàn bộ hệ thống dây chuyền sản xuất, thiết bị công nghệ của Nhàmáy được vận hành đúng quy trình, sản phẩm đầu ra đạt yêu cầu cả về chấtlượng cũng như số lượng của từng loại sản phẩm, từng mặt hàng.

2.3 Nhiệm vụ

- Phối hợp với P.TBC/ P.TBĐ sửa chữa, bảo dưỡng và thay thế các chi tiết, thiếtbị máy móc, các thiết bị phụ trợ bị hỏng do quá trình sản xuất, hoặc theo cácchương trình bảo dưỡng định kỳ.

- Sửa chữa, bảo dưỡng các hệ thống thủy khí, đường ống, XLN và các thiết bị đikèm – Sửa chữa, bảo dưỡng các hệ thống điện, nước, điều hòa, CNTT, độngcơ điện.

- Sửa chữa, bảo dưỡng các thiết bị ôtô, máy xây dựng, đầu tàu, các thiết bị nângchuyển như: xe nâng, cần trục, cầu trục, xe goòng, thiết bị cần trục cảng - Gia công chế tạo các chi tiết máy, cụm chi tiết máy theo thiết kế của

P.TBC/P.TBĐ hoặc các nhà máy trong KLH nhằm dự phòng và kịp thời thaythế khi xảy ra tình trạng hỏng hóc.

- Gia công, lắp đặt kết cấu, các thiết bị trong khu liên hợp theo phiếu giao việccủa P.TBC/P.TBĐ, thực hiện các công việc khác do BGĐ Công ty giao.

- Tổ chức quản lý sản xuất theo đúng yêu cầu trong QT.05 Sản xuất đạt chỉ tiêuvề kinh tế, kỹ thuật, năng suất và chất lượng sản phẩm đã được đề ra trongchính sách chất lượng và mục tiêu chất lượng của Nhà máy, cũng như của toànCông ty.

- Bấm dây thủy lực, ống nước cho các nhà máy trong KLH nhằm dự phòng vàkịp thời thay thế khi xảy ra tình trạng hỏng hóc.

- Báo cáo công tác sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị theo biểu mẫu của QT.09 quytrình về quản lý thiết bị.

- Đảm bảo vận hành an toàn, đúng quy trình vận hành của trạm XLN thải sinhhoạt tập trung, khu VPC và KTX.

- Đảm bảo vận hành an toàn, đúng quy trình vận hành trạm XLN sinh hoạt KTX100m3/h, trạm XLNM 600m3/h OS230869805 OS230869805 4/23

- Duy trì việc bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa các thiết bị tại khu phụ trợ và VPCcủa Công ty.

- Tuân thủ đầy đủ các yêu cầu của pháp luật và quy định của công ty về bảo vệmôi trường.

- Sử dụng tiết kiệm các nguồn năng lượng.

- Thường xuyên kiểm soát khía cạnh môi trường phát sinh từ hoạt động của bộphận, không để xảy ra sự cố môi trường.

- Thực hiện, duy trì và cải tiến liên tục Hệ thống quản lý Chất lượng/ Môitrường/ An toàn sức khỏe nghề nghiệp theo tiêu chuẩn ISO 9001, ISO 14001,ISO 45001 và các hệ thống khác mà Công ty áp dụng.

- Thực hiện các công việc khác khi được BGĐ phân công.

- Được lập biên bản và đề xuất biện pháp, hình thức xử lý đối với các hành vi viphạm, sự việc phát sinh trong phạm vi quản lý, liên quan tới công việc của bộphận.

2.5 Học quy trình 5S –ATVSLĐ, quy định công ty

 Hướng dẫn chung về công tác An toàn lao động(Nhân viên An toàn lao độngcủa bộ phận đánh máy nội dung cập nhật theo tài liệu từ P.ATMT tại cùng thờiđiểm và bổ sung nếu cần thiết)

- Tất cả nhân viên mới trước khi vào làm việc tại Công ty đều phải tham giakhóa huấn luyện an toàn cơ bản và khóa huấn luyện an toàn theo chuyên đềphù hợp với công việc.

- Chỉ những người được giao nhiệm vụ mới được phép vận hành thiết bị.

- Nghiêm cấm việc sử dụng Rượu, Bia và các chất kích thích khác trước vàtrong khi làm việc.

- Bảo hộ lao động tối thiểu khi vào nhà máy gồm: Giày BHLĐ, quần áo BHLĐ,mũ BHLĐ.

- Tuân thủ các biển báo hướng dẫn, biển cảnh báo, biển cấm … trong khu liênhợp.

- Tất cả dụng cụ/ thiết bị phục vụ cho công việc phải được kiểm tra trước khitiến hành công việc.

- Khu vực làm việc phải sắp xếp vật tư/ thiết bị gọn gàng và sau mỗi ca làm việcphải tiến hành dọn dẹp vệ sinh khu vực sạch sẽ, vệ sinh thiết bị nhà trạm.- Khi phát hiện khu vực làm việc của mình không bình thường, không an toàn

thì ngay lập tức báo cho người quản lý để xử lý kịp thời.

 Hướng dẫn An toàn lao động tại vị trí HSSV thực tập, làm đồ án tốt nghiệp

(Nhân viên An toàn lao động của bộ phận đánh máy nội dung cập nhật theo tài liệutừ P.ATMT tại cùng thời điểm và bổ sung nếu cần thiết)

Yêu cầu chung

- Chỉ những công nhân đã qua lớp huấn luyện chuyên môn và được học quyphạm an toàn về điện mới được bố trí vào công việc bảo dưỡng, sửa chữa thiếtbị điện.

- Phải sử dụng đầy đủ các trang bị phòng hộ và trang bị an toàn theo quy địnhcủa nghề sửa chữa điện Khi làm việc trên cao từ 2m trở lên phải sử dụng dâyđai an toàn.

- Nghiêm cấm việc sử dụng Rượu, Bia và các chất kích thích khác trước vàtrong khi làm việc.

Trước khi thực hiện công việc

- Kiểm tra thiết bị dụng cụ làm việc và phương tiện bảo vệ cá nhân có đảm bảoan toàn không.

Trong quá trình thực hiện công việc

- Thực hiện nghiêm túc bản mô tả công việc, quy trình, quy phạm có liênquan; tránh làm bừa làm ẩu.

- Khi tiến hành sửa chữa điện tại các thiết bị điện, đường dây điện nhất thiết

phải ngắt nguồn điện và treo biển cảnh báo “CẤM ĐÓNG ĐIỆN - CÓ

NGƯỜI ĐANG LÀM VIỆC”.

- Trường hợp không thể cắt điện phải có các biện pháp che chắn bọc các phầnmang điện mà công nhân có thể chạm vào Phải sử dụng ủng và gang tay cáchđiện, kìm cách điện khi tiến hành công việc.

- Tại các khu vực nguy hiểm và khu vực lắp đặt thiết bị điện phải bố trí hệthống rào chắn, biển báo, tín hiệu phù hợp để cảnh báo nguy hiểm.

- Phải có người cảnh giới để giám sát, cảnh báo an toàn cho người thợ điện vànhững người xung quanh biết.

- Nghiêm cấm việc đấu tắt các công tắc giới hạn hành trình của thiết bị nânghạ như Cầu Trục, Cổng Trục, Xe kíp tời liệu.

- Không tự ý đóng ngắt cầu giao điện khi chưa đảm bảo đầy đủ các biện phápan toàn cho mọi người xung quanh.

- Không sờ vào các thiết bị điện khi tay bị ướt.

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG, CẤUTẠO BIẾN TẦN TRUNG THẾ, HẠ THẾ VÀ KHỞI ĐỘNG

 Cấu tạo:

- Tủ điều khiển gồm PLC và module truyền thống với chức năng tính toán,

gửi tín hiệu đến Power Cell.

- Tủ biến áp: Chức năng hạ áp điện áp xuống mức thích hợp, cấp cho Power

- Power Cell: Tùy công suất và điện áp mỗi pha từ 3 đến 8 power cell hoặc

hơn nữa.

- Tủ làm mát dành cho biến tần phải giải nhiệt bằng nước như máy nén, máy

bơm, các linh kiện tạo nước làm mát giải nhiệt cho biến tần. Nguyên lí hoạt động

- Biến tần trung thế có các Power Cell đóng vai trò như biến tần nhỏ Chức

năng chính là chỉnh lưu dòng điện xoay chiều hạ áp nghịch lưu thành dòngxoay chiều có tần số theo yêu cầu Các Power Cell điều khiển bằng tín hiệuquang cho sự hoạt động đồng bộ Các Power Cell sẽ nối tiếp hoặc mắc tầngvới nhau, tạo mức điện áp theo yêu cầu.

VD: Máy biến tần TT trong KLH

 Cấu tạo

Hình 3.1 Biến tần trung thế ABB-ACS580MV

Hình 3.2 Tủ MBA dịch pha biến tần ACS580MV

Hình 3.3 Khoang Power-cell biến tần ACS580MV



 Nguyên lí hoạt động

Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý phần công suất biến tần

Công nghệ multi-level converter (MLC) - bộ nghịch lưu áp đa bậc: Từ quátrình điện áp giữa 2 đầu một pha tải đến một điểm điện thế chuẩn trên mạch

DC (pole to phase voltage - điểm 0) thay đổi giữa 2 bậc giá trị khác nhau, vídụ khi chọn điểm có điện thế chuẩn là tâm nguồn DC thì điện áp từ pha tải đếntâm nguồn thay đổi giữa (+U/2) và (- U/2) trong quá trình đóng ngắt linh kiện. Ưu điểm của công nghệ:

- Các bộ nghịch lưu áp 2 bậc tạo điện áp cung cấp cho cuộn dây động cơ độngcơ với độ dốc (dv/dt) khá lớn và gây ra một số vấn đề khó khăn bởi tồn tạitrạng thái khác zero của tổng điện thế từ các pha đến tâm nguồn DC (commonmode voltage) Bộ điện áp đa bậc được phát triển để giải quyết vấn đề gây ranêu trên của bộ nghịch lưu áp 2 bậc và thường được sử dụng cho các ứng dụngđiện áp cao, công suất lớn.

- Công suất của bộ nghịch lưu áp tăng lên, điện áp đặt lên các linh kiện bị giảmxuống nên công suất tổn hao do quá trình đóng ngắt của linh kiện cũng giảmtheo, với cùng tần số đóng ngắt các thành phần sóng hài cao của điện áp ragiảm nhỏ hơn so với trường hợp bộ nghịch lưu áp hai bậc.

3.2 Cấu tạo-nguyên lí hoạt động của biến tần hạ thế.

Khái niệm:

Là các loại được áp dụng nhiều nhất hiện nay có đầu vào là 110V, 220Vhoặc 380V Biến tần hạ thế còn được gọi chung là biến tần được nhiều ngườibiết đến trên thị trường Biến tần này có khả năng cải thiện hoạt động, giảmtiêu thụ năng lượng, nâng cao năng suất hệ thống.

 Cấu tạo:

Hình 3.5 Hãng biến tần sử dụng trong KLH

 Các thành phần đầy đủ trong một hệ thống biến tần hạ thế:

- Các thành phần trong hệ thống máy biến tần hạ thế:

Cải thiện chất lượng điện ápđầu vào từ lưới điện của hệthống đến biến tần và ngược lạigiảm thiểu ảnh hưởng xấu từbiến tần tác động lên lưới điện.

công suất

Bao gồm các board tạo nguồnđiều khiểu 5/12/24VDC cácboard tín hiệu đầu vào/raboard giao tiếp truyền thôngsố(dòng điện, điện áp, nhiệtđộ,…) và board điểu khiển các

van điện tử công suất.

Bộ điềukhiển biến

Màn hình điều khiển biến tần

Hiển thị và cài đặt thông sốbiến tần

6 Bộ lọc đầu ra biến tần

Cải thiện chất lượng điện ápđầu ra biến tần, sóng hài dobiến tần sinh ra gây tác hại lênđộng cơ và hệ thống(điện ápkhông hình sine, gai nhọn điệnáp do quá trình đóng cắt nhanhcác van 2/4/8kHz…)

Trong KLH động cơ sự dụng chửyếu động cơ không đồng bộ 3pha, tần số 50Hz, chwucs năngmang, kéo dài.

8 Điện trở xã

Ổn định giá trị điện áp DC-linkkhi giá trị này vượt ngưỡng chophép( thường trong quá trìnhhãm tải) điện trở xã sẽ làmviệc), năng lượng dư thừa nàysẽ biến thành nhiệt.

9 Bộ giới hạn điện áp

Giới hạn giá trị điện áp link

Bộ mudule điều khiển phanh

Đối với các ứng dụng tảiyêu cầu dừng nhanh và có tínhchất thế năng(cẩu, tời,…)phanhcơ khi sẽ đc lắp đặt Moduleđiểu khiển phanh giám sát vàxuất tín hiệu để đóng mở cácphanh cơ khí.

Phanh cơ khí nhận tín hiệutừ bộ điều khiển phanh, đóngmở để giữ hoặc cho phép tảihoạt động

 Nguyên lí làm việc

Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lí phần công suất biến tần

- Bộ chỉnh lưu: Đa số các bộ chỉnh lưu là nguồn áp và cầu chỉnh lưu 1 pha hoặc3 pha( không điều khiển, bán điều khiển và điều khiển haonf toàn) đầu vào làđiện áp lưới 1 pha hoặc 3 pha với giá trị điện áp cố định Đầu ra là điện áp mộtchiều DC với độ đập mạnh tùy theo cấu trúc không điều khiển, bán điều khiểnvà điều khiển hoàn toàn cấp cho bộ DC-link.

- Bộ DC-link: Điện trở sạc contacter bypass điện trở sạc, tụ điện và chopperhãm.

+ Điện trở sạc: Các tác dụng hạn chết dòng điện nạp vào tụ trong quá trình bậtnguồn.

+ Contacter bypass điện trở sạc: Có tác dụng bypass điện trở sạc để tụ điệnnhận điện áp trực tiếp từ bộ chỉnh lưu.

+ Tụ điện: Có chức năng lọc phẳng điện áp một chiều DC đập mạnh, cho chấtlượng điện áp tốt.

+ Chopper hãm: Là 1 van công suất có thể IGBT hoặc SCR có tác dụng giảmđiện áp DC-link không vượt ngưỡng cho phép, trong chế độ làm việc độngcơ là máy phát-phát ngược công suất về biến tần.

- Bộ nghịch lưu: Bao gồm các van công suất IGBT ở trạng thái đóng hoặc mởvới tần số( có thể cố định có thể chuyển) tùy theo việc điều chế xung 2kHz,4kHz, 8kHz, 16kHz hoặc các dải khác.Vì vậy, giá trị điện áp chỉ có 2 cấp độ+Vdc hoặc –Vdc tổ hợp trạng thái của các van IGBT sẽ cho đầu ra điện ápsine với điện áp và tần số có thể điều chỉnh.

Thời gian làm việc của các biến tần đối với thời gian làm việc của động cơlà 100%, tức động cơ hoạt động biến tần hoạt động.

3.3 Cấu tạo-nguyên lí hoạt động của KĐM trung thế.

 Cấu tạo:

Một bộ khởi động mềm trung thế bao gồm các thành phần cơ bản sau:

- Bộ phận điều khiển từng hãng khác nhau đôi chút nhưng về cơ bản bao gồmcác nhóm chính như: Board mạch, màn hình, bàn phím và nút dừng khẩn cấp.Công dụng dùng để điều khiển van công suất thông qua tín hiệu quang, cácngõ ra vào chức năng như relay báo trạng thái, điều khiển bảo vệ chống quánhiệt, quá tải, các cổng kết nối truyền thông,

- Thyristor hay SCR (silicon controller rectifier): Dùng để điều khiển, đóng ngắtdòng điện thông qua tín hiệu quang từ board điều khiển.

- Cảm biến dòng, cảm biến áp.- Bộ phận tản nhiệt, quạt làm mát.- Bộ phận contactor bypass.

- Tủ bảo vệ: lựa chọn dựa trên các cấp phòng chống cháy nổ, môi trường làmviệc và mức độ quan trọng.

Hình 3.7: Sơ đồ khối một pha của khởi động mềm trung thế Solcon.

 Nguyên lí hoạt động:

Hệ thống của bộ khởi động mềm trung thế bao gồm 3 power cell dành cho 3pha, mỗi power cell thông thường có 5 cặp Thyristor (đó là phần tử bán dẫn)được lắp đặt song song ngược cho 1 pha Vì momen của động cơ tỉ lệ với bìnhphương hiệu điện thế, cường độ dòng điện tỉ lệ với hiệu điện thế, do đómomen gia tốc và cường độ dòng điện được điều chỉnh thông qua trị số hiệudụng của hiệu điện thế Quy luật này được điều chỉnh thông qua khởi động vàdừng các cặp thyristor Như vậy, bộ khởi động mềm hoạt động dựa trên việcđiều khiển hiệu điện thế lúc khởi động và khi dừng, có nghĩa là trị số hiệudụng của hiệu điện thế sẽ thay đổi Nếu dừng động cơ thì mọi tín hiệu để kíchmở thyristor sẽ bị cắt.

Khởi động mềm dùng để điều khiển động cơ điện nhằm hạn chế ảnh hưởngtrong các trường hợp sụt giảm hiệu điện thế của hệ thống điện, hư hỏng cho hệthống máy móc và cơ khí, giúp động cơ khởi động và dừng một cách êm ái Ởmột số ứng dụng khởi động mềm có chức năng là chống quá tải đột ngột bảovệ thiết bị, có thể điều khiển momen xoắn theo sát với tải của động cơ điện vàtính năng giảm tuyến tính giúp giảm dòng một cách từ từ theo yêu cầu sửdụng.

Số lần khởi động động cơ căn cứ vào hai yếu tố:

- Thời gian quy định khởi động giữa hai lần khởi động liên tiếp của khởi độngmềm là 30 phút Mục đích là để xả hết năng lượng dư thừa.

- Quy định về thời gian giữa các lần khởi động động cơ của nhà cung cấp độngcơ.

Chế độ khởi động:

- Khởi động điện áp tăng đều (ramp voltage soft start)- Khởi động giới hạn dòng điện (current limit soft start)- Khởi động thời gian cố định (constant time start)

Một vài lỗi thường gặp:

- Overload: Lỗi quá tải Kiểm tra lại tải hoạt động.

- Undervoltage: Lỗi điện áp thấp Kiểm tra lại điện áp vào.- Overvoltage: Lỗi quá điện áp Kiểm tra lại điện áp vào - Ground fault: Lỗi tiếp đất Kiểm tra lại tiếp địa.

- Open gate: Lỗi cửa đang mở Kiểm tra lại công tắc cửa hoặc cửa khóa chưachặt

- Line fault: Lỗi đường dây Các lỗi này thông thường do lỗi biến dòng, mất kếtnối đường dây, thiếu kết nối tải, hỏng SCR

- Overtemperature: Lỗi quá nhiệt Kiểm tra lại nhiệt độ bên trong tủ và cảm biếnnhiệt

- Unbalance current: Lỗi mất cân bằng dòng Kiểm tra power cell và cảm biếndòng.

- Long star time: Thời gian khởi động dài Kiểm tra điện áp ra không đạt địnhmức, kiểm tra cài đặt thời gian bắt đầu

- Open bypass: Không đóng được bypass Kiểm tra lại contactor bypass hoặcđiện áp đầu ra thấp

- Phase sequence: Sai thứ tự pha Kiểm tra và thay đổi lại thứ tự pha - Lỗi power cell - Lỗi cuộn hút contactor.

3.4 Cấu tạo-nguyên lí hoạt động của KĐM hạ thế.

 Cấu tạo:

Một bộ khởi động mềm hạ thế bao gồm các thành phần cơ bản sau:

- Bộ phận điều khiển từng hãng khác nhau đôi chút nhưng về cơ bản bao gồm

các nhóm chính như: board mạch, màn hình và bàn phím hoặc điều khiển bằngvít hay được cài đặt bằng vặn điện trở Công dụng dùng để điều khiển vancông suất, các ngõ ra vào chức năng như relay báo trạng thái, điều khiển bảovệ chống quá nhiệt, quá tải, các cổng kết nối truyền thông, điều khiển thờigian khởi động bằng biến trở hoặc bằng màn hình.

- Thyristor hay SCR (silicon controller rectifier): dùng để điều khiển, đóng ngắt

dòng điện.

- Bộ phận tản nhiệt, quạt làm mát.

- Bộ phận contactor bypass, tùy vào từng loại khởi động mềm khác nhau mà bộ

phận này có sẵn hoặc không có sẵn.

- Lớp vỏ ngoài bảo vệ, cũng tùy loại theo các tiêu chuẩn bảo vệ do môi trường

sử dụng.

Hình 3.8: Sơ đồ khối bên trong của khởi động mềm.

 Nguyên lí hoạt động

- Hệ thống của bộ khởi động mềm hạ thế bao gồm 3 cặp Thyristor (đó là phần

tử bán dẫn) được lắp đặt song song ngược cho 3 pha Vì momen của động cơ tỉlệ với bình phương hiệu điện thế, cường độ dòng điện tỉ lệ với hiệu điện thế,do đó momen gia tốc và cường độ dòng điện được điều chỉnh thông qua trị sốhiệu dụng của hiệu điện thế Quy luật này được điều chỉnh thông qua khởiđộng và dừng 3 cặp thyristor song song ngược Như vậy, bộ khởi động mềmhoạt động dựa trên việc điều khiển hiệu điện thế lúc khởi động và khi dừng, cónghĩa là trị số hiệu dụng của hiệu điện thế sẽ thay đổi Nếu dừng động cơ thìmọi tín hiệu để kích mở thyristor sẽ bị cắt.

- Khởi động mềm dùng để điều khiển động cơ điện nhằm hạn chế ảnh hưởng

trong các trường hợp sụt giảm hiệu điện thế của hệ thống điện, hư hỏng cho hệthống máy móc và cơ khí, giúp động cơ khởi động và dừng một cách êm ái Ởmột số ứng dụng khởi động mềm có chức năng là chống quá tải đột ngột bảovệ thiết bị, có thể điều khiển momen xoắn theo sát với tải của động cơ điện và

tính năng giảm tuyến tính giúp giảm dòng một cách từ từ theo yêu cầu sửdụng.

- Các sơ đồ đấu nối khởi động mềm hạ thế:

- Thứ nhất theo kiểu trực tiếp (In Line) thường khá thông dụng, bộ khởi động

mềm được đấu vào nguồn điện, còn đầu ra được kết nối đến động cơ, khởiđộng mềm có dòng điện lớn hơn hoặc bằng dòng điện định mức của motor.

- Đấu nối trực tiếp khởi động mềm có sẵn contactor bypass.

Hình 3.9: Sơ đồ đấu nối trực tiếp khởi động mềm có sẵn contactor bypass

- Đấu nối trực tiếp khởi động mềm không có sẵn contactor bypass.

Hình 3.10: Sơ đồ đấu nối trực tiếp khởi khởi động mềm không có sẵn contactorbypass.

- Đấu nối trực tiếp một khởi động mềm khởi động nhiều động cơ.

Hình 3.11: Sơ đồ đấu nối trường hợp một khởi động mềm hạ thế khởi động 3

động cơ

- Thứ hai theo kiểu đấu tam giác (Inside Delta) động cơ điện phải bao gồm 6đầu dây nối, trong đó có 3 đầu được nối với khởi động mềm và 3 đầu còn lạicùng với bộ khởi động mềm được nối vào mạng lưới điện Theo cách này,khởi động mềm cần lựa chọn phải có công suất dòng tối thiểu bằng 58% sovới công suất dòng định mức của động cơ.

Hình 3.12: Sơ đồ đấu nối kiểu tam giác

 Một vài lỗi và cảnh báo thường gặp ở khởi động mềm hạ thế - Phase loss fault: lỗi mất pha

- High current fault: lỗi quá dòng

- Low supply voltage fault: lỗi điện áp vào thấp - Bad network fault: lỗi truyền thông

- Thyristor overload fault: lỗi quá tải thyristor - Short circuit fault: lỗi ngắn mạch

- Heatsink overtemperarure fault: lỗi quá nhiệt

- Open circuit thyristor fault: lỗi hỡ mạch do hỏng thyristor - Faulty usage: lỗi vận hành

- Connection fault: lỗi kết nối

- Current imbalance warning: cảnh báo mất cân bằng dòng giữa các pha - Overvoltage warning:cảnh báo quá áp

- Under voltage warning: cảnh báo điện áp thấp

- EOL time-to-trip warning: cảnh báo thời gian đến trip do quá tải - EOL warning: cảnh báo quá tải

- Total Harmonic Distortion (THD) warning: cảnh báo sóng hài - Voltage imbalance warning: cảnh báo mất cân bằng áp giữa các pha - Power factor underload warning: cảnh báo quá tải hệ số công suất.- Current underload warning: cảnh báo quá tải

- Locked rotor warning: cảnh báo rotor bị khóa

- Thyristor overload warning: cảnh báo quá tải thyristor.- Short circuit warning: cảnh bao ngắn mạch

- Phase loss warning: cảnh báo mất pha.

- Motor runtime warning: cảnh báo thời gian chạy động cơ.

3.5 Ứng dụng trong sản xuất

 Biến tần trung thế:

Biến tần Trung Thế là sản phẩm uy tín với chất lượng hàng đầu, sử dụng rộngrãi cho ứng dụng tự động hóa: sắt thép, điện, khai thác than và hóa dầu, máybơm, quạt, hệ thống băng tải…

 Biến tần hạ thế:

- Có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau nhờ vào khả năng điều khiểntốc độ và mô-men xoắn của động cơ điện, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ thiếtbị Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của biến tần hạ thế:

- Điều khiển bơm: Sử dụng trong các hệ thống bơm nước, bơm hóa chất, bơmdầu, giúp điều chỉnh lưu lượng và áp suất theo nhu cầu thực tế, tiết kiệmnăng lượng và bảo vệ bơm khỏi hiện tượng chạy khô hoặc quá tải.

- Điều khiển quạt: Áp dụng trong hệ thống quạt công nghiệp, quạt hút, quạtthổi, giúp điều chỉnh tốc độ quay để tối ưu hóa hiệu suất và giảm tiêu thụ điện.- Băng tải: Điều khiển tốc độ của băng tải trong các dây chuyền sản xuất, giúpđiều chỉnh tốc độ vận chuyển vật liệu theo yêu cầu, tăng hiệu quả sản xuất vàgiảm hư hỏng

- Máy nén khí: Điều khiển tốc độ quay của máy nén khí, giúp tiết kiệm nănglượng và giảm hao mòn thiết bị.

 Khởi động mềm :- Hạ thế:

+ Khởi động máy nén khí, bơm nước, quạt thông gió, băng tải, máy trộn,vàcác thiết bị khác trong các nhà máy sản xuất, xưởng nhỏ, và các ứng dụnggia đình

+ Khởi động máy nén, quạt và máy bơm trong hệ thống điều hòa không khívà thông gió

+ Khởi động máy trộn bê tông, máy kéo, máy xới đất, và các thiết bị nôngnghiệp khác.

- Trung thế

+ Khởi động các động cơ lớn trong ngành thép, xi măng, khai thác mỏ, dầukhí, và hóa chất Ví dụ, khởi động các máy nghiền, máy cán, máy bơm lớn,và quạt công suất cao

+ Sử dụng trong các trạm biến áp để khởi động và điều khiển các máy biến ápvà các thiết bị liên quan

+ Khởi động các máy phát điện, bơm nước làm mát và các thiết bị phụ trợkhác.

CHƯƠNG 4 TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ BIẾN TẦN TRUNGTHẾ, HẠ THẾ HÃNG SIEMENS KHỞI ĐỘNG MỀM TRONG

- Trong KLH cập nhật đến tháng 7/2023 có số lượng lắp đặt 64 tủ, ứng dụng chính cho tải quạt.

+ Siemens-GH180+ ABB-ACS580MV+ Schneider- ATV1200C+ Hitachi

+ TMEIC (Toshiba + Mitsubishi)

 Một số ảnh minh họa về biến tần trung thế trong KLH

Hình 4.1 Biến tần trung thế ABB-ACS580MV

Hình 4.2 Biến tần trung thế Siemens-GH180

Hình 4.3 Biến tần trung thế DHVECTOL của Dongfan Hitachi

4.2 Biến tần hạ thế

 Khái niệm

- Biến tần (Drive) là thiết bị điện tử công suất để sử dụng để khởi động, điều

chỉnh tốc độ/moment/vị trí và dừng dộng cơ theo yêu cầu của tải sản xuất Ngoài ra, biến tần có các chức năng giám sát và bảo về động cơ

- Hệ thống biến tần hạ thế chia ra: hệ thống biến tần điều khiển đơn động cơ –

SingleDrive (lắp đặt hầu hết ở các nhà máy) và hệ thống biên staanf điều khiểnđa động cơ MutilDrive (lắp đặt các NM.CTDAI, NM.QSP, NM.LC, BP.C, NM.LT).

- Biến tần trong KLH chủ yếu các khác hãng ABB, SIEMENS, SCHNEIDER,

YASKAWA, và các hãng biến tần khác Số lượng lắp đặt hơn 2000 bộ.

 Một số ảnh minh họa về biến tần hạ thế trong KLH

Hình 4.4 Hãng biến tần sử dụng trong KLH

Hình 4.5 Biến tần của máy bơm nước khu XLN

Hình 4.6 Máy cắt hạ áp

 Mục đích sự dụng hệ biến tần, để ngăn ngừa:

Thiết bị giải quyết được các vấn đề

Khởi động trực tiếp

Khởi động sao tam giác

Sử dụng khởi động mềm

Sử dụng biến tần

Giảm áp cho xích và vòng bi khi mang kéo tải nặng

Giảm dòng

Dòng điện lúckhởi động

6-8 lần dòng định mức động cơ (gai nhọn dòng điện 20 lần)

Giảm 25% so với khởi động trục tiếp

3-4 lần dòng định mức (tùy theo ứng dụng tải)

1.0-1.2 dòng định mức (tùytheo ứng dụng tải)

Giảm mòn

Không (mang tải lúc khởi động)

Ảnh hưởng dây chuyền (đổ, ngã do quán tính)

Các chức năng làm việc: khởi động, dừng và điều chỉnh

Khởi động /điều khiển tốc độ/ moment/vị trí/dừngBảo vệ động

cơ, bảo vệ thiết bị

phí đầu tư ban đầu

4.3 Khởi động mềm trung thế

 Chức năng của khởi động mềm Khởi động mềm (Soft start)

- Là thiết bị dùng để hỗ trợ quá trình khởi động của động cơ điện AC Giúp bảo

vệ động cơ khỏi hư hại do dòng khởi động lớn và đột ngột, tránh sụt áp hệthống điện lưới làm hư hại các thiết bị điện khác trên cùng lưới và tránh gâyảnh hưởng về mặt cơ khí.

- Khởi động mềm là khởi động dùng bộ biến đổi điện áp xoay chiều để điều

khiển điện áp stato của động cơ bằng cách điều khiển góc kích SCR Thườngdùng cho động cơ vừa và lớn, động cơ nhỏ có thể dùng phương pháp khởiđộng sao tam giác.

 Khởi động mềm thường được sử dụng trong các ứng dụng

- Yêu cầu động cơ tăng tốc và tăng dần momen xoắn khi khởi động hoặc dừng

động cơ.

- Hạn chế dòng khởi động cao cho các động cơ lớn để tránh các vấn đề về sụt áp

lưới điện hoặc hư hỏng động cơ.

- Kiểm soát tốc độ khởi động để tránh momen xoắn hoặc lực căng đột ngột gây

hư hỏng cho các hệ thống cơ khí như băng tải, hệ thống dẫn động bằng dâyđai, bánh rang, khớp nối,…

- Ứng dụng động cơ bơm để tránh tăng áp đột ngột khi bắt đầu bơm, gây búa

nước làm vỡ đường ống. Phân loại khởi động mềm

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng khởi động mềm khác nhau Tùy vàonhu cầu công việc khác nhau mà người sử dụng lựa chọn hãng sản xuất, cũngnhư công suất khởi động mềm phù hợp.

Nhưng nhìn chung về mặt điện áp người ta phân khởi động mềm thành 2 loạicơ bản như sau:

- Khởi động mềm hạ thế.- Khởi động mềm trung thế.

Dựa vào số pha:

- Khởi động mềm 1 pha.

- Khởi động mềm 3 pha.

Hình 4.7 Khởi động mềm trung thế hãng Solcth

Hình 4.8 Khởi động mềm trung thế hãng Big Pawer

4.4 Khởi động mềm hạ thế.

 Chức năng của khởi động mềm:

- Khởi động mềm (Soft start) là thiết bị dùng để hỗ trợ quá trình khởi động củađộng cơ điện AC Giúp bảo vệ động cơ khỏi hư hại do dòng khởi động lớn vàđột ngột, tránh sụt áp hệ thống điện lưới làm hư hại các thiết bị điện khác trêncùng lưới và tránh gây ảnh hưởng về mặt cơ khí.

- Khởi động mềm là khởi động dùng bộ biến đổi điện áp xoay chiều để điềukhiển điện áp stator của động cơ bằng cách điều khiển góc kích SCR Thường

dùng cho động cơ vừa và lớn, động cơ nhỏ có thể dùng phương pháp khởiđộng sao tam giác.

 Khởi động mềm thường được sử dụng trong các ứng dụng:

- Yêu cầu động cơ tăng tốc và tăng dần momen xoắn khi khởi động hoặc dừngđộng cơ.

- Hạn chế dòng khởi động cao cho các động cơ lớn để tránh các vấn đề về sụt áplưới điện hoặc hư hỏng động cơ.

- Kiểm soát tốc độ khởi động để tránh momen xoắn hoặc lực căng đột ngột gâyhư hỏng cho các hệ thống cơ khí như băng tải, hệ thống dẫn động bằng dâyđai, bánh răng, khớp nối,…

- Ứng dụng động cơ bơm để tránh tăng áp đột ngột khi bắt đầu bơm, gây búanước làm vỡ đường ống.

 Phân loại khởi động mềm:

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng khởi động mềm khác nhau Tùyvào nhu cầu công việc khác nhau mà người sử dụng lựa chọn hãng sản xuất,cũng như công suất khởi động mềm phù hợp.

a Dựa vào điện áp cấp:

- Khởi động mềm hạ thế- Khởi động mềm trung thế

Dựa vào số pha:- Khởi động mềm 1 pha- Khởi động mềm 3 pha

Hình 4.9: Khởi động mềm hạ thế hãng ABB

Hình 4.10: Khởi động mềm hạ thế hãng Schneider