Đề tài: Tìm hiểu hệ truyền động điện biến tần Simens M420 potx

CHƯƠNG 1 :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN  Giới thiệu chung  Bộ biến tần là một thiết bị biến đổi năng lượng điện xoay chiều từ tần số f1 sang nguồn điện xoay chiều có tần số f2  Tần

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN -**** -

CHUYÊN ĐỀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Giáo viên bộ môn: Thầy Phạm Văn Cường

Nhóm sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Công

Vũ Thị Vân Anh Trần Văn Phương Mai Văn Ninh

Nguyễn Thế Hanh Phạm Quang Toản

Đề tài:

- Tìm hiểu hệ truyền động điện biến tần Simens M420

NỘI DUNG:

Chương 1: Giới thiệu chung về biến tần

Chương 2: Tìm hiểu biến tần MM420 của hãng

Siemens

Chương 3: Ứng dụng của biến tần

CHƯƠNG 1 :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN

TẦN

 Giới thiệu chung

 Bộ biến tần là một thiết bị

biến đổi năng lượng điện xoay

chiều từ tần số f1 sang nguồn

điện xoay chiều có tần số f2

 Tần số của lưới điện quyết

định tốc độ góc quay của từ

trường quay do đó thay đổi

được tốc độ động cơ

 Ở nguồn biến tần cung cấp

cho ĐCKĐB yêu cầu của bộ

này có khả năng biến đổi tần

số và điện áp sao cho tỉ số U/f

= const

 Phân loại các loại

rãi vì có ưu điểm sau:

 Kích thước nhỏ nên diện

Biến tần trực tiếp

• Là bộ biến đổi mà tần số đươc tạo ra bằng cách đóng cắt

thích hợp từng đoạn thích hợp một dòng điện xoay chiều

có tần số cao hơn.

Sơ đồ nguyên lý biến tần trực tiếp

Biến tần trực tiếp

nghịch lưu cùng nằm trên một bộ biến đổi

Không sử dụng tủ chuyển mạch và chỉ chuyển đổi một lần nên hiệu suất cao

 Mạch van khá phức tạp, số lượng van lớn

Biến tần được sử dụng với phạm vi điều chỉnh

f2<f1

Biến tần gián tiếp

• Trong biến tần gián tiếp đầu tiên biến thành một chiều

nhờ bộ chỉnh lưu, sau đó qua lọc rồi mới trở thành điện

áp xoay chiều với tần số f2 nhờ bộ nghịch lưu.

• Bộ biến tần gián tiếp có khâu trung gian một chiều có cấu

trúc khác nhau nhưng về cơ bản có 3 khâu chính:

 Khâu chỉnh lưu

 Khâu lọc

 Khâu nghịch lưu

• Bộ biến tần dùng chỉnh lưu có điều khiển

• Bộ biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển nhưng có

thêm bộ biến đổi xung áp một chiều

• Bộ biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển với nghịch

lưu thực hiện điều chế độ rộng xung PWM

Chỉnh lưu có điều khiển

Biến tần dùng chỉnh lưu có điều khiển bằng tiristor

Chỉnh lưu không điểu khiển nhưng có

thêm bộ biến đổi điện áp xung

Bộ biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển nhưng có

thêm bộ biến đổi xung điện áp

Chỉnh lưu không điều khiển với nghịch lưu thực hiện điều chế độ rộng xung

PWM

Bộ biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển với nghịch lưu

điều chế độ rộng xung PWM

Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha

Các khâu trong biến tần gián tiếp

• Chỉnh lưu

Lọc dùng cả tụ điện C và cuộn kháng L

 Do sự tổng hợp của cả 2 loại trên nên biên độ sóng hài càng giảm

và điện áp ra tải ít đập mạch hơn Bộ lọc LC được dùng phổ biến

Các khâu trong biến tần gián tiếp

Khâu lọc

• Mạch băm

Mạch băm nối tiếp

Mạch băm song song

Các khâu trong biến tần gián tiếp

Sơ đồ mạch băm dùng trong tranzitor

Các khâu trong biến tần gián tiếp

Các khâu trong biến tần gián tiếp

 Nghịch lưu thực hiện điều chế độ rộng xung PWM

• Biến điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều có

tần số thay đổi bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM

– Khâu phát ra xung sin có tần số quyết định tần số đầu ra ( xung điều biến)

– Khâu tạo xung tam giác ( song mang)

– Khâu so sánh : so sánh xung sin với xung tam giác có tần

số cao.

– Tạo xung đưa vào các chân điều khiển của IGBT

Các khâu trong biến tần gián tiếp

• Tính chất của công việc :

- Môi trường làm việc

- Tính chất phụ tải

- Điều khiển độc lập các động cơ khác nhau

• Khả năng mở rộng hệ thống,ghép mạng,ghép nối với các thiết bị lập trình

• Sử dụng sản phẩm của các hãng đã quen dùng

Siemens MM420-1.5 KW/2HP 5.301.660 VNĐ

ABB ACS55 0.7KW 2.191.000 VNĐ

ABB ACS150

Chương 2: Tìm Hiểu Biến Tần

Các thông số MM420

• Các phương pháp điều khiển :

– Tuyến tính V/f , Bình phương V/f , Đa điểm V/f ,V/f do người dùng lập trình

Các thông số MM420

• Chức năng bảo vệ :

– Thấp áp, quá áp, quá tải, chạm đất, ngắn mạch

– Quá nhiệt động cơ, quá nhiệt biến tần

• Kích thước :

Sơ đồ khối

Cấu tạo

• A/D : Bộ chuyển đổi tương tự - số

• D/A : Bộ chuyển đổi số - tương tự

• CPU : Bộ xử lý

• LCD : Màn hình hiển thị

• Truyền thông : kết nối mạng công nghiệp qua chuẩn

RS 485

• Chỉnh lưu : Chỉnh lưu cầu dùng Diode

• Nghịch lưu: Dùng van bán dẫn IGBT

Sơ đồ đấu dây mạch động lực

Sơ đồ đấu dây mạch điều khiển

Chức năng các phím

Cài đặt mặc định

• Cài đặt mặc định là những cài đặt khi xuất xưởng

sao cho nó có thể vận hành mà không cần phải cài đặt thêm bất kỳ một thông số nào nữa.

– Các nguồn lệnh : P0700 = 2 : đầu vào số

– Nguồn điểm đặt P1000 = 2 (Đầu vào tương tự

– Chế độ làm mát động cơ P0335 = 0

– Giới hạn dòng điện P0640 = 150%

– Tần số nhỏ nhất P1080 = 0 Hz

– Tần số lớn nhất P1082 = 50 Hz

– Thời gian tăng tốc P1120 = 10 s

– Thời gian giảm tốc P1121 = 10 s

– Chế độ điều khiển P1300 = 0

Cài đặt nhanh

• Bộ biến tần tương thích với động cơ nhờ sử dụng

chức năng cài đặt thông số nhanh, và các thông số

kĩ thuật quan trọng sẽ được cài đặt

• Cài đặt nhanh không cần được thực hiện nếu thông

số định mức của động cơ ghi trong bộ biến tần FU (ví dụ động cơ tiêu chuẩn 1LA 4 cực của Siemens) thích hợp với thông số định mức ghi trên nhãn của động cơ đang nối vào biến tần

– Kiểm tra các tiếp điểm

– Kiểm tra mạch điều

khiển thiết bị ngoại vi

Vận hành

• Lặp lại các bước trên nhưng lần này dùng bàn phím

để thay đổi các giá trị cài đặt theo thông số của nhà sản xuất

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN

Ứng dụng

Ứng dụng

• Hệ thống bơm nước

Ứng dụng

• Trong các băng tải

Ưu, nhược điểm của việc sử dụng biến tần

 Ưu điểm:

1 Có thể điều khiển tốc độ động cơ theo ý muốn trong một

dãi rộng theo phương pháp thay đổi tần số.

2 Tiết kiệm được điện năng một cách tối đa nhất…

3 Thời gian sử dụng lâu dài , ổn định, thiết bị có độ bền

tương đối cao.

Ưu nhược điểm của việc sử dụng biến tần

 Nhược điểm:

1 Giá thành thiết bị cao

và điều khiển phức tạp, yêu cầu người vận

hành có trình độ khoa học kỹ thuật tương đối tốt Chịu ảnh hưởng của môi trường: ẩm, bụi, nhiệt…

2 Công tác bảo dưỡng ,

bảo hành tương đối phức tạp và tốn kém…

Một số lưu ý khi sử dụng biến tần

1 Tùy theo ứng dụng mà bạn lựa chọn bộ biến tần

cho phù hợp, theo cách đó bạn sẽ chỉ phải trả một chi phí thấp mà lại đảm bảo độ tin cậy làm việc

2 Bên trong bộ biến tần là các linh kiện điện tử bán

dẫn nên rất nhậy cảm với điều kiện môi trường, mà Việt Nam có khí hậu nóng ẩm nên khi lựa chọn bạn phải chắc chắn rằng bộ biến tần của mình đã được nhiệt đới hoá, phù hợp với môi trường khí hậu Việt Nam.

3 Bạn phải đảm bảo điều kiện môi trường lắp đặt

như nhiệt độ, độ ẩm, vị trí

Một số lưu ý khi sử dụng biến tần

• Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, nếu không hiểu hoặc không chắc chắn thì không tự ý mắc nối hoặc thay đổi các tham số thiết đặt.

• Nhờ các chuyên gia kỹ thuật của hãng cung cấp biến tần cho bạn hướng dẫn lắp đặt, cài đặt để có được chế độ vận hành tối

ưu cho ứng dụng của bạn.

Một số lưu ý khi sử dụng biến tần

• Mỗi bộ biến tần đều có một cuốn tài liệu tra cứu nhanh, bạn nên ghi chép chi tiết các thông số đã thay đổi và các lỗi mà bạn quan sát được vào cuốn tài liệu này, đây là các thông tin rất quan trọng cho các chuyên gia khi khắc phục sự cố cho bạn

•

Lời nhận xét

• Ngày nay bộ biến tần không còn là một thứ xa xỉ tốn kém chỉ dành cho những người có tiền, những tiện ích mà bộ biến tần mang lại cho bạn nhiều hơn rất nhiều so với chi phí bạn phải trả, nên bạn đừng ngần ngại đầu tư mua biến tần cho các hệ truyền động

của bạn có thể ứng dụng được biến tần Đó là một

sự đầu tư đúng đắn, một chiến lược đầu tư tổng thể

và dài hạn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!