1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

NGHIÊN CỨU TÍNH CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

49 1 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu tính chọn hệ truyền động điện biến tần – động cơ không đồng bộ
Tác giả Phạm Đình Phúc, Nguyễn Văn Phong
Người hướng dẫn Nguyễn Đăng Khang
Trường học Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
Chuyên ngành Điện tử công suất
Thể loại Đồ án môn học
Năm xuất bản 2024
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 49
Dung lượng 2,21 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG HỆ BIẾN TẦN (9)
    • 1.1 Khái quát chung về biến tần (21)
      • 1.1.1 Biến tần là gì (21)
      • 1.1.2 Cấu tạo biến tần (21)
      • 1.1.3 Nguyên lý hoạt động của biến tần (22)
      • 1.1.4 Lợi ích của việc sử dụng Biến tần (22)
      • 1.1.5 Khái quát về hệ biến tần- ĐCKĐB (23)
  • CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN BIẾN TẦN VÀ THIẾT BỊ PHỤ KIỆN (9)
    • 2.1 Tính chọn biến tần cho động cơ (25)
    • 2.2 Chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ (28)
      • 2.2.1 Chọn và kiểm tra aptomat (28)
      • 2.2.2 Tính chọn dây dẫn (28)
  • CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ LẮP RÁP, CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT (10)
    • 3.1 Sơ đồ lắp ráp (30)
    • 3.2 Các thông số kỹ thuật (30)
    • 3.3 Thông số biến tần (31)
  • CHƯƠNG 4: CÀI ĐẶT THÔNG SỐ (33)
    • 4.1 Thông số ban đầu (33)
    • 4.2 Cài đặt công suất cho động cơ chọn (H003) và số cực cho động cơ chọn (H004) (35)
    • 4.3 Cài đặt chiều quay thuận nghịch trên bàn phím (35)
    • 4.4 Cài lệnh RUN/STOP và điều chỉnh tần số trên bàn phím (36)
    • 4.5 Cài lệnh RUN/STOP bằng Terminal( Thiết bị bên ngoài) và điều chỉnh bằng biến trở (37)
    • 4.6 Cách chuyển đổi tham số (38)
    • 4.7 Các tham số cơ bản (39)
  • CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH CÁCH VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN (44)
    • 5.1 Thực hiện việc mua biến tần (44)
    • 5.2 Kiểm tra điện áp cung cấp có phù hợp với biến tần không (44)
    • 5.3 Thực hiện lắp đặt và đấu nối biến tần (44)
    • 5.4 Bật nguồn cho biến tần (44)
    • 5.5 Thực hiện cài đặt các thông số biến tần (45)
    • 5.6 Khởi động biến tần (0)
    • 5.7 Dừng biến tần (45)
  • CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH DẠNG SÓNG ĐIỆN ÁP, DÒNG ĐIỆN ĐẦU RA BIẾN TẦN (13)

Nội dung

ĐÁNH GIÁ1 Điểm từng tiêu chí và điểm cuối cùng làm tròn đến Vận dụng được các kiến thức về thiết kế mạch lực, mạch điều khiển bộ biến đổi công suất, hệ truyền động điện ứng dụng trong c

KHÁI QUÁT CHUNG HỆ BIẾN TẦN

TÍNH CHỌN BIẾN TẦN VÀ THIẾT BỊ PHỤ KIỆN

Tính chọn biến tần cho động cơ

*) Dựa vào công suất của động cơ:

- Việc lựa chọn biến tần dựa vào công suất của động cơ rất quan trọng Nếu như không căn cứ vào công suất động cơ để lựa chọn biến tần có công suất phù hợp thì có thể dẫn đến tổn thất về nhiều mặt, cụ thể như sau:

+ Thứ nhất: nếu công suất của biến tần lớn hơn rất nhiều so với công suất của động cơ thì biến tần không sử dụng hết công suất gây lãng phí tiền bạc.

+ Thứ hai: nếu công suất của biến tần nhỏ hơn công suất của động cơ thì biến tần có thể sẽ quá tải, gây hư hỏng biến tần và thiệt hại về kinh tế.

⟹ Vì vậy việc lựa chọn biến tần có công suất sao cho phù hợp với công suất của động cơ là việc làm hết sức quan trọng, không thể bỏ qua được.

- Theo yêu cầu của đề tài đặt ra:

+ Chúng ta sẽ chọn biến tần có công suất lớn gần nhất hơn hoặc bằng công suất của động cơ Cụ thể ở đây chúng ta lựa chọn công suất biến tần Pbt ≥ Pđc ( công suất động cơ) Ở đây công suất động cơ Pđc = 2,2 Kw.

- Dựa theo những yêu cầu đặt ra ta chọn được một số dòng biến tần của hãng Omron như sau:

+ Biến tần Omron dòng 3G3JX-A2022 với công suất 2,2 KW.

Hình 2.1 Biến tần Omron dòng 3G3JX-A2022

+ Biến tần Omron dòng 3G3RX-A2022 với công suất 2,2 Kw

Hình 2.2 Biến tần Omron dòng 3G3RX-A2022

*Dựa vào điện áp sử dụng cho động cơ.

- Nếu điện áp đặt vào phụ tải không hoàn toàn đúng với điện áp định mức của thiết bị thì khi đó thiết bị sẽ làm việc khác với các thông số định mức Dòng điện có thể tăng lên, làm động cơ bị quá tải, công suất và mô men động cơ giảm, …ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động của thiết bị Thậm chí một số thiết bị không thể vận hành nếu điện áp thấp.

- Để tránh gặp phải những sự cố như vậy ta cần lưu ý đến nguồn cấp cho biến tần sao cho phù hợp với điện áp định mức của động cơ

Cụ thể đối với biến tần có :

Vào 1 pha 220V ra 3 pha 220V: sử dụng cho động cơ điện 3 pha 220V Vào 3 pha 220V ra 3 pha 220V: sử dụng cho động cơ điện 3 pha 220V Vào 3 pha 380V ra 3 pha 380V: sử dụng cho động cơ điện 3 pha 380V + Ở đây theo yêu cầu của đề bài thì điện áp cấp cho động cơ là nguồn điện áp 220V

⟹ Điện áp đầu ra của biến tần Ubt = 220

- Dựa theo yêu cầu về điện áp như trên có lựa chọn được một số dòng biến tần phù hợp với yêu cầu đặt ra như sau:

+ Biến tần Omron dòng 3G3JX-A2022. Điện áp vào: 3-pha 220V Điện áp ra: 3-pha 200V

+ Biến tần Omron dòng 3G3RX-A2022 Điện áp vào: 3-pha 200-240V Điện áp ra: 3-pha 200-240V

*Tính chọn biến tần dựa vào khả năng ứng dụng cho tải

Như ta đã biết các cơ cấu nâng hạ điển hình như cầu trục, thang máy… là một loại thiết bị có đặc tính tải nặng nề, hoạt động đòi chính xác với độ an toàn cao.

Dựa theo yêu cầu đặt ra, chúng ta sẽ chọn biến tần sao cho phù hợp với tải (ở đây tải được sử dụng là thang máy).

Biến tần có Moment khởi động lớn: 200% ở 0.5 Hz.

Biến tần hỗ trợ 2 chế độ làm việc trên mức công suất danh định của máy: VT 120%/1 min & CT 150% /1 min.

Hình 2.3 biến tần hãng Omron 3G3JZ-A4022

+Biến tần hãng Omron dòng tần 3G3MX2 – A2022

Momen khởi động cao: 200% tại 0.5 Hz.

Khả năng quá tải: Tải nặng 150%/60s, tải nhẹ 120%/60s.

Hình 2.4 Biến tần hãng Omron 3G3MX2

+ Biến tần Omron dòng 3G3JX-A2022.

Công suất quá tải ở mức tải bình thường (60s): 150%

Moment khởi động: 200% tại 0.5 hz

Hình 2.5 Biến tần hãng Omron 3G3JX-A2022

Dựa vào những thông số đặt ra khi chọn biến tần ta thấy việc sử dụng biến tần

Biến tần Omron 3G3JX-A2022 2.2kW 3HP 1 Ra 3 Pha 220V là phù hợp với yêu cầu bài toán với các thông số sau:

 Dải tần số đầu ra: 0,1 – 400Hz.

 Thời gian tăng tốc, giảm tốc: 0,01 – 3600s

 Khả năng quá tải: Tải nặng 150%/60s.

 Truyền thông: Hỗ trợ các chuẩn truyền thông RS485, Ethernet RJ45 port, Modbus-RTU

SƠ ĐỒ LẮP RÁP, CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Sơ đồ lắp ráp

Hình 3.1: Sơ đồ lắp ráp

Theo sơ đồ lắp ráp ta thực hiện việc lắp đặt như sau:

- Bước 1: Thực hiện lắp đặt aptomat tổng 3 pha bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho hệ truyền động cụ thể ở đây ta lắp MCCB vào 3 ngõ R,S,T.

- Bước 2: Tiếp theo thực hiện lắp đặt cầu chì 3 pha để bảo vệ ngắn mạch cho hệ truyền động.

- Bước 3: Thực hiện lắp đặt cuộn kháng với mục đích giảm dòng điện vào biến tần khi có sự cố.

- Bước 4: Thực hiện lắp đặt động cơ 3 pha vào 3 ngõ U,V,W.

Các thông số kỹ thuật

Lập trình điều khiển. Điều khiển véctor dòng điện.

Momen khởi động cao 200% tại 0.5 Hz.

Dải tốc độ lên tới 400 Hz.

Khả năng quá tải:Tải định mứa 150%/60s Tính năng bảo vệ:Quá dòng, quá áp, chạm đất, thấp áp, nhiệt điện tử, nhiệt độ lỗi, lỗi quá dòng điện tiếp đất on bật nguồn, lỗi bộ nhớ, lỗi CPU, lỗi USP, lỗi truyền thông, bảo vệ khi mất điện tạm thời, cắt khẩn cấp…v.v

Ngõ vào tín hiệu:Cài đặt tần số, RUN/STOP, đa chức năng, Analog, xung

Ngõ ra tín hiệu:Đa chức năng, Rơ le, Analog, xung

S485, Ethernet RJ45 port, Modbus-RTUR Ứng dụng

Cho các thiết bị, máy móc đòi hỏi chế độ làm việc cần mô men khởi động lớn và tin cậy như máy cán, băng tải, cầu trục, dệt may,đóng gói…

Thông số biến tần

Hình ảnh phần tử tên Mô tả

7-SEG LED Hiển thị các thông số, màn hình, vv

Led chỉ thị nguồn Sáng lên khi cung cấp nguồn đến mạch điều khiển

Led chỉ thị chuông báo động Sáng lên khi biến tần có lổi sự cố.

RUN Sáng lên khi biến tần đang chạy. led chỉ thị program Sáng lên khi đặt giá trị cho mổi chức năng và chỉ cho biết dữ liệu hiển thị Nhấp nháy trong lúc cảnh báo (khi đặt giá trị không đúng). Led hiển thị dữ liệu

Sáng lên để chỉ cho biết dữ liệu hiển thị.

Hz: tần số A: dòng điện Led chỉ thị

Volume Sáng lên khi đặt nguồn tần số chuẩn đến điều chỉnh FREQ Điều chỉnh FREQ Đặt tần số Chỉ có hiệu lực khi đặt nguồn tần số đến điều chỉnh FREQ, (kiểm tra led Volume chỉ cho biết nó sáng lên) Led chỉ thị lệnh run Sáng lên khi lệnh Run được đặt điều khiển số (phím Run trên điều khiển số thì luôn sẵn có để điều khiển)

Phím RUN Biến tần khởi động Chỉ sẵn có khi chọn điều khiển số (kiểm tra lệnh Run thì led sáng lên)

STOP/RESET Giảm tốc độ và dừng biến tần.

Chức năng này giống như phím Reset nếu biến tần có lổi sự cố.

Phím Mode Chuyển giữa: chế độ giám sát

(d -), loại chức năng cơ bản (F -) và chức năng mở rộng (A -, b -, C -, H -)

Phím Enter Enter đặt giá trị (để thay đổi giá trị đặt, và chắc chắn chúng ta nhấn phím Enter)

Phím tăng Thay đổi cách thức, chẳng hạn như tăng giá trị của mổi chức năng

Phím giảm Thay đổi cách thức, chẳng hạn như giảm giá trị của mổi chức năng.

CÀI ĐẶT THÔNG SỐ

Thông số ban đầu

Các thông số được dùng với nhiệm vụ theo sau. Để khởi tạo các thông số, ta đặt thông số b084 với giá trị “02”.

Dãy phím Mẫu hiển thị Mô tả

Nhấn phím Mode một lần và sau đó nhấn phím giảm 3 lần đến khi hiển thị “b -”.

Nhấn Mode cho “b001” hiển thị.

Sử dụng phím tăng hoặc giảm đến khi hiện

Nhấn Mode và đặt giá trị hiển thị trong “b084”.

Dùng phím tăng hoặc giảm để hiển thị “02”.

Nhấn phím Enter, giá trị đặt được nhấn Enter và

STOP/RESET trong khi giữ đồng thời phím Mode và phím giảm Khi đèn hiển thị nhấp nháy thì nhả phím STOP/ RESET ra đầu tiên, sau đó đến phím Mode và phím giảm. Hiển thị phần khởi tạo.

Số tham số sẽ được hiển thị trở lại trong vòng 1s.

Cài đặt công suất cho động cơ chọn (H003) và số cực cho động cơ chọn (H004)

Tham số Bộ đếm Tên Mô tả Phạm vi cài đặt Đơn vị Mặc định

Chọn công suất động cơ

Kết nối động cơ với biến tần

Chọn số cực động cơ

Kết nối động cơ với biến tần

Cài đặt chiều quay thuận nghịch trên bàn phím

Dãy phím Mẫu hiển thị Mô tả

Nhấn và giữ phím Mode khoảng 3s hoặc hơn đến khi hiển thị “d001”, và sau đó nhấn lại( kiểm tra tần số chuẩn).

Nhấn phím RUN điều khiển LED hiển thị sáng.

Vặn núm điều chỉnh tần số từ từ Kiểm tra giá trị hiển thị của tần số chuẩn. Động cơ bắt đầu quay thuận phù hợp với tần số mẫu

Bằng cách điều chỉnh tần số và đảm bảo chắc chắn không có sự rung động và âm thanh không bình thường từ động cơ. Đảm bảo chắc chắn rằng không có lổi và sự cố trong suốt quá trình Biến Tần hoạt động.

Chuyển vị trí giữa Forward và Reverse để đảo chiều quay Động cơ được chọn trong F004.

Sau khi chạy không tải, muốn dừng động cơ thì ta nhấn phím STOP/RESET. Sau khi kiểm tra quá trình hoạt động không tải của Động cơ, kết nối với một tải thật sự.

Trước khi mở tín hiệu điều khiển ta kiểm tra núm điều chỉnh tần số sao cho nằm ở vị trí “Min”.

Bởi vì lổi có thể xảy ra trong suốt quá trình hoạt động, do đó phải đảm bảo chắc chắn rằng phím STOP/RESET sẽ dễ dàng nhận thấy và sử dụng cho người vận hành.

Dùng tín hiệu số để điều khiển Biến Tần hoạt động ở chế độ có tải giống như ở chế độ không tải.

Sau khi đảm bảo hướng vận hành đúng và biến tần hoạt động trơn tru ở tốc độ chậm, ta bắt đầu tăng tần số dần lên.

Bằng cách thay đổi tần số hoặc hướng quay, hãy đảm bảo rằng không có rung động hoặc âm thanh bất thường nào từ động cơ

Ngoài ra, đảm bảo dòng điện đầu ra( màn hình dòng điện đầu ra[d002]) không quá mức.

Cài lệnh RUN/STOP và điều chỉnh tần số trên bàn phím

Cách cài: Ấn MODE(nút màu xanh dương) => Ấn phím xuống tìm hàm A - => Ấn MODE => Dùng phím lên, xuống tìm hàm A002 => Ấn MODE => Dùng phím lên, xuống đặt là 02 => Ấn ENT(nút màu vàng) xác nhận => Ấn MODE để trở về

- Với cách cài đặt tương tự, ta tìm hàm A001 để chọn chế độ điều chỉnh bằng bàn phím.

Cài lệnh RUN/STOP bằng Terminal( Thiết bị bên ngoài) và điều chỉnh bằng biến trở

- Ta đặt hàm A002 để chọn chế độ điều khiển bằng thiết bị ngoài.

- Sau đó, ta chọn A001 để chọn chế độ điều chỉnh tần số bằng biến trở.

Cách chuyển đổi tham số

Hình 4.1: Cách chuyển đổi tham số

Dữ liệu sẽ không được lưu trữ nếu ấn phím Mode.

Nhấn Enter để lưu trữ dữ liệu.

Khi chúng ta ấn phím Mode sau khi chúng ta trở về thông số hiển thị nó không lưu trữ dữ liệu trong loại chức năng mở rộng, kiểu chức năng này được lựa chọn.

Khi chúng ta nhấn phím Enter với d - hay F001 hiển thị, dữ liệu được giám sát và lưu trữ và xuất hiện khi nguồn bật ON.

Khi chúng ta nhấn phím Enter, con số đầu tiên của mổi thông số cài đặt được lưu trữ và hiển thị khi nguồn bật ON (ví dụ F002, A -, …). Để hiển thị một giám sát đặc biệt khi nguồn bật lên, nhấn phím Enter để hiển thị giám sát đó Nếu một thông số của loại chức năng mở rộng thì được lưu trữ sau khi chúng ta nhấn phím Enter, tuy nhiên kiểu (A -, b -, C -, d -, H -) xuất hiện tại lúc bật nguồn kế tiếp Để ngăn chặn điều này, luôn nhấn phím Enter lại với yêu cầu hiển thị giám sát sau khi lưu trữ một thông số.

Các tham số cơ bản

Tham số Chức năng Dữ liệu Mặc định Đơn vị A001 Chọn tần số chuẩn 00: Điều khiển số (điều chỉnh

FREQ) 01: Đấu dây 02: Điều khiển số (F001)

03: Truyền thông 10: Kết quả điều khiển tần số.

A201 Chọn tần số chuẩn thứ

A002 Chọn lệnh RUN 01: Đấu dây

02: Điều khiển số 03: Truyền thông

A003 Tần số cơ bản 30 đến tần số Max [A004] 60 Hz

A203 Tần số cơ bản thứ 2 30 đến tần số Max [A204] 60.

A204 Tần số Max thứ 2 60 Hz

Thuộc tính, tăng momen quay.

Tham số Chức năng Dữ liệu Mặc định Đơn vị A041 Chọn tăng momen quay 00: Chỉ tăng moment quay bằng tay

01: Tăng moment quay tự động

A241 Chọn tăng momen quay thứ 2 00

Tăng điện áp momen quay bằng tay 0.0 đến 20.0

Tăng điện áp momen quay bằng tay thứ 2 00

A043 Tăng tần số momen quay bằng tay

% A243 Tăng tần số momen quay bằng tay thứ 2 0.0

A044 Chọn thuộc tính V/f 00: Thuộc tính moment quay không đổi (VC) 01: Giảm thuộc tính moment quay (nguồn 1.7 VP) 02: Đặc biệt giảm thuộc tính moment quay (VP đặc biệt)

A045 Khuếch đại điện áp ngõ ra 20 đến 100 100.

% A245 Khuếch đại điện áp ngõ ra thứ 2 100.

Tham số Chức năng Dữ liệu Mặc định Đơn vị A051

Chọn hãm tín hiệu DC 00: Mất tác dụng

01: Có tác dụng 02: Điều khiển tần số (đặt giá trị A052)

A052 Tần số hãm tín hiệu

A053 Thời gian trì hoãn hãm tín hiệu DC 0.0 đến 5.0

A055 Thời gian hãm tín hiệu

A056 Chọn phương pháp hãm tín hiệu DC

00: Điều khiển biên 01: Điều khiển mức

Kiểu chạy, chức năng tăng/giảm.

Tham số Chức năng Dữ liệu Mặc định Đơn vị A085 Chọn kiểu RUN 00: Điều khiển thông thường

01: Điều khiển tiết kiệm điện 00 A086 Đặc trưng lưu trữ điện/điều khiển chính xác

A092 2 thời gian tăng tốc 0.01 đến 99.99

A292 2 thời gian tăng tốc thứ 2

A093 2 thời gian giảm tốc 0.01 đến 99.99

A293 2 thời gian giảm tốc thứ 2

15.0 0 A094 Chọn 2 bước tăng/giảm tốc độ

00: chuyển qua ngõ vào đa chức năng

09 (2CH) 01: chuyển qua cài đặt A294 Chọn 2 bước tăng/giảm tốc độ thứ 2

A095 2 bước tần số tăng tốc

Hz A295 2 bước tần số tăng tốc thứ 2 00

A096 2 bước tần số giảm tốc 0.0 đến 400.0

Hz A296 2 bước tần số giảm tốc thứ 2 00

A098 Chọn kiểu giảm tốc 00: đường dây

01: hình đường cong S 00 Điều chỉnh tần số ngoài

Tham số Chức năng Dữ liệu Mặc định Đơn vị

A101 Tần số bắt đầu FI 0.0 đến 400.0 0.0 Hz

A102 Tần số kết thúc FI 0.0 9đến 400.0 0.0 Hz

A103 Hệ số bắt đầu FI 0 đến 100 0 %

A104 Hệ số kết thúc FI 0 đến 100 100 %

A105 Chọn lựa bắt đầu FI 00: Dùng tần số bắt đầu FI (A101)

Khởi động/Khởi động lại

Tham số Chức năng Dữ liệu Mặc định Đơn vị b001

Chọn thử lại 00: Chuông báo động

01: Bắt đầu 0Hz 02: Bắt đầu tần số phù hợp 03: Ngắt sau khi ngừng giảm tần số phù hợp.

00 b002 Thời gian ngắt điện 0.3 đến 25.0 1.0 s

23 tức thời cho phép b003 Thời gian chờ thử lại 0.3 đến 100.0 1.0 s b004

Chọn dừng khi ngắt điện tức thời hay trong lúc ngắt thấp áp

01: Có tác dụng 00 b005 Chọn thời gian thử lại ngắt điện tức thời 00: 16 lần

01: Không giới hạn 00 b011 Tần số bắt đầu tại tần số khởi động lại 00: Tần số gián đoạn

Chọn khởi động 00: Xóa bộ giám sát ngắt

01: Dữ liệu ban đầu 02: Xóa bộ giám sát ngắt và dữ liệu ban đầu

00 b085 Chọn tham số khởi động 00

Tham số Chức năng Dữ liệu Mặc định Đơn vị

Chọn công suất động cơ

Mặc định của hãn g kW

Chọn công suất động cơ lần thứ 2

Mặc định của hãn g kW

H004 Chọn số cực động cơ 2/4/6/8

4 Cực H204 Chọn số cực động cơ lần thứ 2 4

H006 Tham số ổn định 0 đến 255 100 %

H206 Tham số ổn định lần thứ 2 100 %

PHÂN TÍCH CÁCH VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN

Thực hiện việc mua biến tần

• Dựa vào túi tiền của nhà đầu tư Nếu số tiền dư dả thì nên chọn biến tần của các hãng có tiếng và đảm bảo các yêu cầu về bảo hành, chăm sóc hỗ trợ khách hàng tốt.

• Chọn theo thông số kỹ thuật mà nhà đầu tư yêu cầu.

• Chọn theo phương thức, kỹ thuật điều khiển để đáp ứng các yêu cầu đặt ra.

• Sự thuận tiện nhất cho bạn khi lập trình điều khiển.

Công suất biến tần nên cao hơn công suất động cơ để phòng khi dư tải và phải luôn nghĩ đến các bộ lọc cho biến tần cũng như chế độ Regenerator để chọn điện trở xả cho phù hợp. Ở đây ta chọn biến tần dựa vào công suất động cơ, điện áp cấp cho biến tần và khả năng ứng dụng cho tải là thang máy của biến tần như đã đề cập ở chương 2.

Kiểm tra điện áp cung cấp có phù hợp với biến tần không

Sau khi chọn được biến tần bước tiếp theo là kiểm tra nguồn cung cấp cho biến tần Ở đây ta sử dụng biến tần 3 pha với điện áp 220-240 VAC.

Thực hiện lắp đặt và đấu nối biến tần

Sau khi kiểm tra xong nguồn cung cấp ta dựa vào bảng tra cứu do nhà sản xuất cung cấp để thực hiện lắp đặt và đấu nối biến tần theo sơ đồ lắp ráp.

Bật nguồn cho biến tần

Sau khi đã lắp đặt và đấu nối biến tần ta thực hiện bật nguồn cho biến tần Nếu đèn báo nguồn sáng thì chứng tỏ biến tần đã được cung cấp điện

Chú ý: Sau khi bật nguồn không nên bật ngay nút RUN để tránh gây hỏng hóc cho biến tần.

Khởi động biến tần

Tên chủ đề : Nghiên cứu tính chọn hệ truyền động điện biến tần – động cơ KĐB

Tuần Người thực hiện Nội dung công việc Phương pháp thực hiện

Nguyễn Văn Phong Chương 1: Khái quát chung hệ biến tần.

Nghiên cứu tài liệu,vận dụng kiến thức thực hiện ; thảo luận nhóm

Chương 2: Tính chọn biến tần và thiết bị phụ kiện

(Dùng biến tần hãng OMRON)

Nguyễn Văn Phong Chương 3: Sơ đồ lắp ráp, các thông số kỹ thuật.

Nguyễn Văn Phong Chương 4: Cài đặt các thông số

Chương 5: Phân tích các cách vận hành điều khiển biến tần.

Chương 6: Mô phỏng, phân tích dạng sóng điện áp, dòng điện đầu ra biến tần trên 1 trong các phần mềm mô phỏng: Psim, Matlab,…

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

BÁO CÁO HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM

Tên nhóm (nếu báo cáo học tập nhóm): Nhóm 7

Tên chủ đề: Nghiên cứu tính chọn hệ truyền động điện biến tần – động cơ KĐB

Tuần Người thực hiện Nội dung công việc Kết quả đạt Kiến nghị với giảng viên hướng được dẫn (Nêu những khó khăn, hỗ trợ từ phía giảng viên,… nếu cần)

Chương 1: Khái quát chung hệ biến tần.

Chương 2: Tính chọn biến tần và các phụ kiện

Chương 3: Sơ đồ lắp ráp, các thông số kỹ thuật

Chương 4: Cài đặt các thông số

Chương 5: Phân tích các cách vận hành điều khiển biến tần.

Chương 6: Mô phỏng, phân tích dạng sóng điện áp, dòng điện đầu ra biến tần trên 1 trong các phần mềm mô phỏng: Psim, Matlab,…

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG HỆ BIẾN TẦN 2

1.1 Khái quát chung về biến tần 2

1.1.3 Nguyên lý hoạt động của biến tần 3

1.1.4 Lợi ích của việc sử dụng Biến tần 3

1.1.5 Khái quát về hệ biến tần- ĐCKĐB 4

CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN BIẾN TẦN VÀ THIẾT BỊ PHỤ KIỆN 6

2.1 Tính chọn biến tần cho động cơ 6

2.2 Chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ 9

2.2.1 Chọn và kiểm tra aptomat 9

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ LẮP RÁP, CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 11

3.2 Các thông số kỹ thuật 11

CHƯƠNG 4: CÀI ĐẶT THÔNG SỐ 15

4.2 Cài đặt công suất cho động cơ chọn (H003) và số cực cho động cơ chọn (H004) 16

4.3 Cài đặt chiều quay thuận nghịch trên bàn phím 17

4.4 Cài lệnh RUN/STOP và điều chỉnh tần số trên bàn phím 18

4.5 Cài lệnh RUN/STOP bằng Terminal( Thiết bị bên ngoài) và điều chỉnh bằng biến trở 18

4.6 Cách chuyển đổi tham số 19

4.7 Các tham số cơ bản 20

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH CÁCH VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN 26

5.1 Thực hiện việc mua biến tần 26

5.2 Kiểm tra điện áp cung cấp có phù hợp với biến tần không 26

5.3 Thực hiện lắp đặt và đấu nối biến tần 26

5.4 Bật nguồn cho biến tần 26

5.5 Thực hiện cài đặt các thông số biến tần 27

CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH DẠNG SÓNG ĐIỆN ÁP, DÒNG ĐIỆN ĐẦU RA BIẾN TẦN 28

Hình 1 1: Biến tần Omron 3G3JX-A2022 2

Hình 1.1 Sơ đồ mạch điện của biến tần 2

Hình 1.2 Biến đổi điện áp/tần số qua biến tần 3

Hình 2.1 Biến tần Omron dòng 3G3JX-A2022 6

Hình 2.2 Biến tần Omron dòng 3G3RX-A2022 7

Hình 2.3 biến tần hãng Omron 3G3JZ-A4022 8

Hình 2.4 Biến tần hãng Omron 3G3MX2 8

Hình 2.5 Biến tần hãng Omron 3G3JX-A2022 8

Hình 2.6 MCCB 3P LS ABN53c 20A (18kA 9

Hình 3.1: Sơ đồ lắp ráp 11

Hình 4.1: Cách chuyển đổi tham số 19

Hình 6.1 Sơ đồ mô phỏng biến tần điều khiển động cơ KĐB 3 pha trên ứng dụng MatlabSimulink 28

Hình 6.2 Đồ thị điện áp qua khối chỉnh lưu của biến tần 28

Hình 6.3 Đồ thị dòng điện qua khối chỉnh lưu của biến tần 29

Hình 6.4 Đồ thị điện áp ra 1 pha của hệ truyền động 29

Hình 6.5 Đồ thị điện áp ra 3 pha của hệ truyền động 30

Hình 6.6 Đồ thị dòng điện đầu ra hệ truyền động 30

Hình 6.7 Đồ thị mô phỏng tốc dộ quay và momen xoắn của hệ truyền động 31

Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá, các ngành công nghiệp đang được chú trọng và phát triển, trong các nhà máy các máy tự động, dây chuyền sản xuất, cơ cấu nâng hạ v v trở lên không thể thiểu, chúng làm cho hiệu suất của các nhà máy tăng cao, chỉ phí sản xuất thấp, không tốn nhiều nhân lực Do vậy đối với các ngành công nghiệp thì tự đông hoá là không thể thiếu, tự đông hoá càng cao cảng làm cho quá trình sản xuất trở lên đơn giản Vậy nước nào có trình độ tự đông hoá cao thì cũng đồng nghĩa với nước đó có nên sản xuất tiên tiền và phát triển.

Ngoài ra trong cuộc sống tự động hoá đem lại nhiều lợi ích cho mọi người Cầu thang máy, gara ôtô, robot vv đã trở thành một phẩn của cuộc sống.

Như vậy tự đông hoá không chỉ mang lại hiệu quả trong công nghiệp mà con trở lân rất quen thuộc với mọi người Được may mắn học trong một ngôi trường có nhiều thấy cô giáo giỏi em các bạn luôn luôn cô gắng học hỏi bôi dưỡng kiến thức cho ngành học của mình để mai sau phục vụ đất nước Sau một quá trình học tập và tu đưỡng trong trường em xin làm một đề tài tìm hiểu về “Hệ truyền đông biển tần động cơ không đồng bộ sử đụng biến tần của hãng OMRON ” Dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của các thấy các cô giáo và đặc biệt là thầy Nguyễn Đăng Khang đã giúp em hoàn thành để tài này Do thời gian tìm hiểu còn hạn chế nên trong quá trình tìm hiểu không thể tránh khỏi sai sót mong thây cô và các bạn góp ý.

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG HỆ BIẾN TẦN 1.1 Khái quát chung về 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.

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.

Có nhiều loại biến tần như: Biến tần AC, biến tần DC; biến tần 1 pha 220V, biến tần 3 pha 220V, biến tần 3 pha 380V, biến tần 3 pha 660V, biến tần trung thế

Bên cạnh các dòng biến tần đa năng, các hãng cũng sản xuất các 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

Các bộ phận chính cấu tạo bên trong biến tần gồm:

 Mạch chỉnh lưu: chuyển đổi AC thành DC, sử dụng bộ phận bán dẫn được biết đến với tên gọi Diot.

 Tụ điện nắn phẳng: Hoạt động để nắn phẳng điện áp DC đã được chuyển đổi qua mạch chỉnh lưu.

 Mạch nghịch lưu: Được sử dụng để xuất ra điện áp AC từ điện áp DC Thiết bị được gọi là bộ nghịch lưu này khác với bộ chỉnh lưu về tên gọi và chức năng Được sử dụng đẻ cấp điện áp/tần số biến thiên được tạo ra cho động cơ Sử dụng các bộ phận đóng cắt bán dẫn (IGBT và bộ phận tương tự) có thể bật và tắt.

 Mạch điều khiển: Kiểm soát điều khiển, cài đặt máy biến tần.

Ngoài ra biến tần được tích hợp thêm một số bộ phận khác như: bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, điện trở hãm (điện trở xả), bàn phím, màn hình hiển thị, module truyền thông,

2 Hình 1.1 Sơ đồ mạch điện của biến tần.

Hình 1 1: Biến tần Omron 3G3JX-A2022

 Cấu tạo của bộ biến tần gồm 3 khâu:

+ Khâu chỉnh lưu: có chức năng biến đổi điện xoay chiều ( từ lưới điện có U1= const và f1= const) thành điện một chiều có điện áp Ud ( điều chỉnh hoặc không điều chỉnh) Nó được thiết lập nhờ các van tiristo hoặc điode Cũng có thể sử dụng bộ băm xung gồm chỉnh lưu điode và khóa băm tiristo Yêu cầu điều chỉnh điện áp U1 trên stator động cơ cũng có thể được thực hiện nhờ sự thay đổi Ud của khâu chỉnh lưu.

+ Khâu nghịch lưu: làm nhiệm vụ biến đổi điện một chiều Ud và Id thành điện xoay chiều bap ha có tần số thay đổi theo yêu cầu để cấp vào stator động cơ Trong nhiều trường hợp, khâu nghịch lưu thực hiện cả việc thay đổi điện áp ra U1, mà không cần nhờ đến khâu chỉnh lưu ( khi đó dùng chỉnh lưu không điều khiển) Tùy theo sự thuận tiện thực hiện luật điều khiển động cơ, ta có thể dùng nghịch lưu nguồn áp hoặc nghịch lưu nguồn dòng.

+ Khâu lọc: có tác dụng làm giảm sự đập mạch của điện áp Ud và dòng điện Id sau chỉnh lưu Nếu dùng nghịch lưu nguồn áp thì khâu lọc có tụ lớn ( để giữ điện áp Ud = const), còn nếu dùng nghịch lưu nguồn dòng thì khâu lọc có cuộn cảm L để giữ Id =const)

1.1.3 Nguyên lý hoạt động của biến tần

- Đầu tiên thì nguồn điện 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Điện đầu vào có thể là một pha hoặc 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định (ví dụ 380V 50Hz) Điện áp 1 chiều ở trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Ban đầu, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được lưu trữ trong giàn tụ điện Tiếp theo, thông qua quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi IGBT (viết tắt của tranzito lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động giống như một công tắc bật và tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu ra của biến tần) sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.

Hình 1.1 Biến đổi điện áp/tần số qua biến tần

1.1.4 Lợi ích của việc sử dụng Biến tần

- 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, khởi động 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 cho động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ.

- Sử dụng biến tần giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp.

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

- Giảm được dòng đáng kể trong quá trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt tụ bù, giảm thiểu hao hụt điện năng trên đường dây.

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

1.1.5 Khái quát về hệ biến tần- ĐCKĐB

Hệ truyền động biến tần là sự kết hợp giữa biến tần, động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha, và các cơ cấu chấp hành khác Ở đây nhờ sự biến đổi điện áp và tần số của lưới điện mà ta có thể điều khiển động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha theo ý muốn của mình

Cấu trúc chung của hệ truyền động biến tần động cơ không đồng bộ 3 pha + Phần lực:

Là bộ biến đổi và động cơ truyền động.

Bộ biến đổi thường dùng là bộ biến đổi máy điện (máy phát một chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại), bộ biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bảo hòa), bộ biến đổi điện tử (chỉnh lưu tiristo, bộ điều áp một chiều, biến tần tranzito, tiristo). Động cơ điện: động cơ một chiều, xoay chiều đồng bộ, không đồng bộ và các loại động cơ điện đặc biệt khác.

MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH DẠNG SÓNG ĐIỆN ÁP, DÒNG ĐIỆN ĐẦU RA BIẾN TẦN

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

BÁO CÁO HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM

Tên nhóm (nếu báo cáo học tập nhóm): Nhóm 7

Tên chủ đề: Nghiên cứu tính chọn hệ truyền động điện biến tần – động cơ KĐB

Tuần Người thực hiện Nội dung công việc Kết quả đạt Kiến nghị với giảng viên hướng được dẫn (Nêu những khó khăn, hỗ trợ từ phía giảng viên,… nếu cần)

Chương 1: Khái quát chung hệ biến tần.

Chương 2: Tính chọn biến tần và các phụ kiện

Chương 3: Sơ đồ lắp ráp, các thông số kỹ thuật

Chương 4: Cài đặt các thông số

Chương 5: Phân tích các cách vận hành điều khiển biến tần.

Chương 6: Mô phỏng, phân tích dạng sóng điện áp, dòng điện đầu ra biến tần trên 1 trong các phần mềm mô phỏng: Psim, Matlab,…

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG HỆ BIẾN TẦN 2

1.1 Khái quát chung về biến tần 2

1.1.3 Nguyên lý hoạt động của biến tần 3

1.1.4 Lợi ích của việc sử dụng Biến tần 3

1.1.5 Khái quát về hệ biến tần- ĐCKĐB 4

CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN BIẾN TẦN VÀ THIẾT BỊ PHỤ KIỆN 6

2.1 Tính chọn biến tần cho động cơ 6

2.2 Chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ 9

2.2.1 Chọn và kiểm tra aptomat 9

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ LẮP RÁP, CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 11

3.2 Các thông số kỹ thuật 11

CHƯƠNG 4: CÀI ĐẶT THÔNG SỐ 15

4.2 Cài đặt công suất cho động cơ chọn (H003) và số cực cho động cơ chọn (H004) 16

4.3 Cài đặt chiều quay thuận nghịch trên bàn phím 17

4.4 Cài lệnh RUN/STOP và điều chỉnh tần số trên bàn phím 18

4.5 Cài lệnh RUN/STOP bằng Terminal( Thiết bị bên ngoài) và điều chỉnh bằng biến trở 18

4.6 Cách chuyển đổi tham số 19

4.7 Các tham số cơ bản 20

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH CÁCH VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN 26

5.1 Thực hiện việc mua biến tần 26

5.2 Kiểm tra điện áp cung cấp có phù hợp với biến tần không 26

5.3 Thực hiện lắp đặt và đấu nối biến tần 26

5.4 Bật nguồn cho biến tần 26

5.5 Thực hiện cài đặt các thông số biến tần 27

CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH DẠNG SÓNG ĐIỆN ÁP, DÒNG ĐIỆN ĐẦU RA BIẾN TẦN 28

Hình 1 1: Biến tần Omron 3G3JX-A2022 2

Hình 1.1 Sơ đồ mạch điện của biến tần 2

Hình 1.2 Biến đổi điện áp/tần số qua biến tần 3

Hình 2.1 Biến tần Omron dòng 3G3JX-A2022 6

Hình 2.2 Biến tần Omron dòng 3G3RX-A2022 7

Hình 2.3 biến tần hãng Omron 3G3JZ-A4022 8

Hình 2.4 Biến tần hãng Omron 3G3MX2 8

Hình 2.5 Biến tần hãng Omron 3G3JX-A2022 8

Hình 2.6 MCCB 3P LS ABN53c 20A (18kA 9

Hình 3.1: Sơ đồ lắp ráp 11

Hình 4.1: Cách chuyển đổi tham số 19

Hình 6.1 Sơ đồ mô phỏng biến tần điều khiển động cơ KĐB 3 pha trên ứng dụng MatlabSimulink 28

Hình 6.2 Đồ thị điện áp qua khối chỉnh lưu của biến tần 28

Hình 6.3 Đồ thị dòng điện qua khối chỉnh lưu của biến tần 29

Hình 6.4 Đồ thị điện áp ra 1 pha của hệ truyền động 29

Hình 6.5 Đồ thị điện áp ra 3 pha của hệ truyền động 30

Hình 6.6 Đồ thị dòng điện đầu ra hệ truyền động 30

Hình 6.7 Đồ thị mô phỏng tốc dộ quay và momen xoắn của hệ truyền động 31

Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá, các ngành công nghiệp đang được chú trọng và phát triển, trong các nhà máy các máy tự động, dây chuyền sản xuất, cơ cấu nâng hạ v v trở lên không thể thiểu, chúng làm cho hiệu suất của các nhà máy tăng cao, chỉ phí sản xuất thấp, không tốn nhiều nhân lực Do vậy đối với các ngành công nghiệp thì tự đông hoá là không thể thiếu, tự đông hoá càng cao cảng làm cho quá trình sản xuất trở lên đơn giản Vậy nước nào có trình độ tự đông hoá cao thì cũng đồng nghĩa với nước đó có nên sản xuất tiên tiền và phát triển.

Ngoài ra trong cuộc sống tự động hoá đem lại nhiều lợi ích cho mọi người Cầu thang máy, gara ôtô, robot vv đã trở thành một phẩn của cuộc sống.

Như vậy tự đông hoá không chỉ mang lại hiệu quả trong công nghiệp mà con trở lân rất quen thuộc với mọi người Được may mắn học trong một ngôi trường có nhiều thấy cô giáo giỏi em các bạn luôn luôn cô gắng học hỏi bôi dưỡng kiến thức cho ngành học của mình để mai sau phục vụ đất nước Sau một quá trình học tập và tu đưỡng trong trường em xin làm một đề tài tìm hiểu về “Hệ truyền đông biển tần động cơ không đồng bộ sử đụng biến tần của hãng OMRON ” Dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của các thấy các cô giáo và đặc biệt là thầy Nguyễn Đăng Khang đã giúp em hoàn thành để tài này Do thời gian tìm hiểu còn hạn chế nên trong quá trình tìm hiểu không thể tránh khỏi sai sót mong thây cô và các bạn góp ý.

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG HỆ BIẾN TẦN 1.1 Khái quát chung về 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.

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.

Có nhiều loại biến tần như: Biến tần AC, biến tần DC; biến tần 1 pha 220V, biến tần 3 pha 220V, biến tần 3 pha 380V, biến tần 3 pha 660V, biến tần trung thế

Bên cạnh các dòng biến tần đa năng, các hãng cũng sản xuất các 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

Các bộ phận chính cấu tạo bên trong biến tần gồm:

 Mạch chỉnh lưu: chuyển đổi AC thành DC, sử dụng bộ phận bán dẫn được biết đến với tên gọi Diot.

 Tụ điện nắn phẳng: Hoạt động để nắn phẳng điện áp DC đã được chuyển đổi qua mạch chỉnh lưu.

 Mạch nghịch lưu: Được sử dụng để xuất ra điện áp AC từ điện áp DC Thiết bị được gọi là bộ nghịch lưu này khác với bộ chỉnh lưu về tên gọi và chức năng Được sử dụng đẻ cấp điện áp/tần số biến thiên được tạo ra cho động cơ Sử dụng các bộ phận đóng cắt bán dẫn (IGBT và bộ phận tương tự) có thể bật và tắt.

 Mạch điều khiển: Kiểm soát điều khiển, cài đặt máy biến tần.

Ngoài ra biến tần được tích hợp thêm một số bộ phận khác như: bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, điện trở hãm (điện trở xả), bàn phím, màn hình hiển thị, module truyền thông,

2 Hình 1.1 Sơ đồ mạch điện của biến tần.

Hình 1 1: Biến tần Omron 3G3JX-A2022

 Cấu tạo của bộ biến tần gồm 3 khâu:

+ Khâu chỉnh lưu: có chức năng biến đổi điện xoay chiều ( từ lưới điện có U1= const và f1= const) thành điện một chiều có điện áp Ud ( điều chỉnh hoặc không điều chỉnh) Nó được thiết lập nhờ các van tiristo hoặc điode Cũng có thể sử dụng bộ băm xung gồm chỉnh lưu điode và khóa băm tiristo Yêu cầu điều chỉnh điện áp U1 trên stator động cơ cũng có thể được thực hiện nhờ sự thay đổi Ud của khâu chỉnh lưu.

+ Khâu nghịch lưu: làm nhiệm vụ biến đổi điện một chiều Ud và Id thành điện xoay chiều bap ha có tần số thay đổi theo yêu cầu để cấp vào stator động cơ Trong nhiều trường hợp, khâu nghịch lưu thực hiện cả việc thay đổi điện áp ra U1, mà không cần nhờ đến khâu chỉnh lưu ( khi đó dùng chỉnh lưu không điều khiển) Tùy theo sự thuận tiện thực hiện luật điều khiển động cơ, ta có thể dùng nghịch lưu nguồn áp hoặc nghịch lưu nguồn dòng.

+ Khâu lọc: có tác dụng làm giảm sự đập mạch của điện áp Ud và dòng điện Id sau chỉnh lưu Nếu dùng nghịch lưu nguồn áp thì khâu lọc có tụ lớn ( để giữ điện áp Ud = const), còn nếu dùng nghịch lưu nguồn dòng thì khâu lọc có cuộn cảm L để giữ Id =const)

1.1.3 Nguyên lý hoạt động của biến tần

- Đầu tiên thì nguồn điện 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Điện đầu vào có thể là một pha hoặc 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định (ví dụ 380V 50Hz) Điện áp 1 chiều ở trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Ban đầu, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được lưu trữ trong giàn tụ điện Tiếp theo, thông qua quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi IGBT (viết tắt của tranzito lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động giống như một công tắc bật và tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu ra của biến tần) sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.

Hình 1.1 Biến đổi điện áp/tần số qua biến tần

1.1.4 Lợi ích của việc sử dụng Biến tần

- 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, khởi động 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 cho động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ.

- Sử dụng biến tần giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp.

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

- Giảm được dòng đáng kể trong quá trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt tụ bù, giảm thiểu hao hụt điện năng trên đường dây.

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

1.1.5 Khái quát về hệ biến tần- ĐCKĐB

Hệ truyền động biến tần là sự kết hợp giữa biến tần, động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha, và các cơ cấu chấp hành khác Ở đây nhờ sự biến đổi điện áp và tần số của lưới điện mà ta có thể điều khiển động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha theo ý muốn của mình

Cấu trúc chung của hệ truyền động biến tần động cơ không đồng bộ 3 pha + Phần lực:

Là bộ biến đổi và động cơ truyền động.

Bộ biến đổi thường dùng là bộ biến đổi máy điện (máy phát một chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại), bộ biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bảo hòa), bộ biến đổi điện tử (chỉnh lưu tiristo, bộ điều áp một chiều, biến tần tranzito, tiristo). Động cơ điện: động cơ một chiều, xoay chiều đồng bộ, không đồng bộ và các loại động cơ điện đặc biệt khác.

Ngày đăng: 26/10/2024, 06:35

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 6.3. Đồ thị dòng điện qua khối chỉnh lưu của biến tần - NGHIÊN CỨU TÍNH CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
Hình 6.3. Đồ thị dòng điện qua khối chỉnh lưu của biến tần (Trang 47)
Hình 6.4. Đồ thị điện áp ra 1 pha của hệ truyền động - NGHIÊN CỨU TÍNH CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
Hình 6.4. Đồ thị điện áp ra 1 pha của hệ truyền động (Trang 47)
Hình 6.5. Đồ thị điện áp ra 3 pha của hệ truyền động - NGHIÊN CỨU TÍNH CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
Hình 6.5. Đồ thị điện áp ra 3 pha của hệ truyền động (Trang 48)
Hình 6.6. Đồ thị dòng điện đầu ra hệ truyền động - NGHIÊN CỨU TÍNH CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
Hình 6.6. Đồ thị dòng điện đầu ra hệ truyền động (Trang 48)
w