đồ án môn học kỹ thuật điều khiển động cơ - điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa, điều khiển nhiệt độ phòng

Kỹ thuật điện đã có những bước phát triển đặc biệt mạnh và gắn liền với hầu hết các hoạt động trong sản xuất và sinh hoạt của con người, đặc biệt là trong kỹ thuật điều khiển tự động.. C

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Lương Văn Phương (MSSV: 0951060040) Phạm Thế Quang (MSSV: 0951060048)

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 12 năm 2012

M ỤC L ỤC

Trang

Lời nói đầu 4

Nhận xét của giảng viên 5

Yêu cầu đồ án, sơ đồ giải pháp 6

1 Chọn động cơ (quạt) 8

2 Chọn thiết bị điện chính 10

2.1 Biến tần 10

2.2 Cầu chì 11

2.3 MCB 13

2.4 MCCB 14

2.5 Contactor 14

2.6 Input AC Reactor 15

2.7 Intput Noise Filter 16

2.8 Output Noise Filter 17

2.9 Rơ le trung gian 18

2.10 Cảm biến nhiệt độ 18

2.11 Power supply 20

2.12 Nút nhấn 21

2.13 Đèn báo 22

2.14 Cáp điện 23

2.15 Tủ điện 24

3 Thiết kế mạch động lực và mạch điều khiển 25

4 Chức năng của các thiết bị 25

Trong những thập niên gần đây công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng phát triển mạnh mẽ Kỹ thuật điện đã có những bước phát triển đặc biệt mạnh và gắn liền với hầu hết các hoạt động trong sản xuất và sinh hoạt của con người, đặc biệt là trong kỹ thuật điều khiển tự động

Hiện nay công nghệ nước ta được đánh giá là bắt kịp với công nghệ thế giới Đất nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ nhưng ngân sách còn hạn hẹp chưa thể đáp ứng những điều kiện tốt nhất cho việc học tập

và nghiên cứu của sinh viên, điều này là những khó khăn nhưng cũng chính là động lực cho chúng ta có những sáng tạo mới, ý tưởng mới giúp cho việc học của mình và bạn bè được tốt hơn Những lần đi thực hành hay làm đồ án môn học chính là lúc mà chúng ta được phát huy trí sáng tạo của sinh viên Hãy tự mình tạo ra môi trường học tập tốt nhất cho bản thân và bạn bè! Chính vì vậy trong lần làm đồ án môn học này, với những kiến thức được trang bị về nhiều môn học trong đó có môn Kỹ thuật điều khiển động cơ, qua các bài giảng của các thầy cô và đặc biệt là

sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Lê Quang Đức, chúng em đã hoàn

thành đồ án “điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy

điều hoà, điều khiển theo nhiệt độ phòng” đúng thời gian

Với trình độ và thời gian còn nhiều hạn chế, chúng em đã cố gắng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót, mong quý thầy cô và bạn bè đóng góp ý kiến để đồ án ngày càng hoàn thiện và đến được với thực tế Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh ngày 01 tháng 12 năm 2012

Nhóm thực hiện:

Lương Văn Phương Phạm Thế Quang

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

YÊU CẦU ĐỒ ÁN, SƠ ĐỒ GIẢI PHÁP

Đồ án:Quạt gió (sử dụng biến tần Emerson)

Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hoà, điều khiển theo nhiệt độ phòng

- Quạt có công suất 10 HP,

- Chọn động cơ, quạt, AC drive, thiết bị điện để điều khiển nhiệt độ của phòng

- Quạt chạy liên tục, tự chạy lại khi có sự cố mất điện

- Điều khiển ổn định nhiệt độ phòng bằng cách điều khiển tốc độ động cơ quạt

Đối tượng làm việc:

Điều khiển nhiệt độ phòng trong 1 văn phòng làm việc của công ty, giữ nhiệt độ ổn định ở mức 25oC

Chế độ làm việc liên tục

(Hình ảnh minh họa)

Sơ đồ giải pháp:

Thông số quạt

Phi cánh (mm) 550 Tốc độ (rpm) 1500 Lưu lượng (m3/h) 7000 ÷ 8500

Đặc tính làm việc

Catalog quạt: (QuạtLyTâm- PhươngLinh trang 9)

Đánh giá: chọn động cơ đạt yêu cầu đề ra

2 Chọn thiết bị điện chính

2.1 Biến tần

- Yêu cầu: sử dụng biến tần Emerson cho tải quạt gió, chế độ làm việc dài hạn, công suất 7,5kW

- Lựa chọn: Chọn biến tần Emerson PV0075

Ctalog Emerson PV0075 (HDSD bien tan Emerson PV trang 13)

Catalog (Siemens-fuse (1) trang 5/37)

Đánh giá: chọn cầu chì đảm bảo yêu cầu bảo vệ mạch điều khiển

2.3 MCB(Miniature circuit breaker)

Yêu cầu: MCB bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch điều khiển

2.4 MCCB (Molded Case Circuit Breaker)

Yêu cầu: MCCB bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch động lực

Lựa chọn: MCCB hãng Mitsubishi (dựa theo khuyến cáo nhà sản xuất biến tần)

Yêu cầu: chọn contactor cho việc đóng cắt mạch động lực

Lựa chọn: Contactor 3 phase Mitsubishi MS N Series

Thông số kỹ thuật như sau:

Catalog (Contactor_MS_N_Series trang 26)

Đánh giá: chọn contactor đạt yêu cầu

2.6 Input AC Reactor

- Yêu cầu: giảm được sóng hài

- Lựa chọn: Input AC Reactor hãng Omron

- Thông số kỹ thuật:

Hãng sản xuất Omron

Công suất (kw) 7,5

Catalog (SysDrive Option Datasheet trang 3)

2.7 Input Noise Filter

- Yêu cầu: giảm nhiễu điện từ

- Lựa chọn: Input Noise Filter hãng Omron

- Thông số kỹ thuật:

Hãng sản xuất Omron

Công suất (kw) 7,5

Catalog (SysDrive Option Datasheet trang 3)

2.8 Output Noise Filter

- Yêu cầu: giảm nhiễu điện từ

- Lựa chọn: Output Noise Filter hãng Omron

- Thông số kỹ thuật:

Hãng sản xuất Omron

Công suất (kw) 7,5

2.9 Rơ le trung gian (Omron Relay)

Yêu cầu: đảm bảo yêu cầu đóng ngắt của mạch điều khiển

Lựa chọn: rơ le Omron

Catalog (Omron Relay vn trang 1)

Đánh giá: chọn rơ le đạt yêu cầu

2.10 Cảm biến nhiệt độ

- Yêu cầu: cảm biến nhiệt độ để đo nhiệt độ phòng, truyền tín hiệu về cho biến tần

để biến tần điều khiển động cơ

- Lựa chọn: cảm biến nhiệt độ hãng ELEKTRONIK

2.11 Power Supply

Yêu cầu: đáp ứng cấp nguồn cho cảm biến nhiệt độ

Lựa chọn: chọn power supply của hãng Tracopower có thông số kỹ thuật:

Kiểu điều khiển Maintained (tự giữ)

Catalog: (IDEC HW-Series trang 15)

Đánh giá: chọn nút nhấn đạt yêu cầu

2.13 Đèn báo

- Yêu cầu: đèn báo pha, điều khiển

- Lựa chọn: đèn báo IDEC

- Thông số kỹ thuật:

Số lượng 5 đèn màu xanh, 1 đèn màu đỏ

Catalog: (IDEC HW-Series trang 18)

Đánh giá: chọn đèn báo đạt yêu cầu

Yêu cầu: đảm bảo đủ về kích thước để đặt hết các thiết bị cần đặt trong tủ và yêu cầu

về bảo vệ các thiết bị này

Lựa chọn: đặt hàng với nhà sản xuất dựa trên kích thước thực tế của các thiết bị

3 Thiết kế mạch động lực và mạch điều khiển

File autocad kèm theo

4 Chức năng của các thiết bị

 Chức năng của các thiết bị trong mạch động lực:

 MCCB: bảo vệ các thiết bị trong mạch động lực khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải xảy ra

 AC Input Reactor: giảm sóng hài trên đường dây

 Contactor (MC): đóng ngắt mạch động lực

 Input noise filter: giảm nhiễu điện từ

 Đèn báo pha: hiển thị tình trạng của nguồn điện

 Sensor: cảm biến nhiệt độ trong phòng để truyền tín hiệu về cho biến tần

 Power supply: cấp nguồn 24VDC cho sensor

 Biến tần: điều khiển tốc độ động cơ

 Động cơ: làm quay cánh quạt để cấp khí lạnh vào trong phòng

 Chức năng của các thiết bị trong mạch điều khiển:

 Cầu chì: bảo vệ mạch điều khiển khi có sự cố ngắn mạch xảy ra

 MCB: bảo vệ các thiết bị trong mạch điều khiển khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải xảy ra

 Nút nhấn tự giữ (công tắc): đóng mở tiếp điểm trong mạch điều khiển

 Rơ le trung gian: đóng mở tiếp điểm mạch động lực khi có tín hiệu điện bên mạch điều khiển

 Đèn báo: hiển thị trạng thái hoạt động của hệ thống

5 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Ta đóng MCB bên mạch điều khiển để cấp nguồn cho mạch điều khiển

Ta đóng MCCB bên mạch động lực để cấp nguồn cho mạch động lực

cài đặt theo yêu cầu

 Đèn Đ6 sáng (báo tín hiệu có điện)

Khi muốn dừng động cơ ta nhấn công tắc CT2

Khi muốn dừng hoạt động toàn bộ hệ thống ta nhấn công tắc CT1

+ tiếp điểm TA-TB của biến tần sẽ mở ra ngắt điện toàn bộ hệ thống

+ tiếp điểm TA-TC của biến tần sẽ đóng lại đèn báo sự cố Đ4 sẽ sáng

6 Cài đặt

Cài đặt thông số cho biến tần

Cài đặt ứng dụng để điều chỉnh tối ưu hoá sự kết hợp giữa bộ biến tần và động cơ cho một ứng dụng cụ thể (điều khiển quạt gió) Bộ biến tần có nhiều tính năng nhưng không phải tất cả các tính năng đều cần thiết cho một ứng dụng cụ thể Có thể bỏ qua các tính năng không cần thiết này khi cài đặt ứng dụng

Cài đặt thông số ban đầu:

F0.03 Cài đặt chế độ điều

khiển

1 Điều khiển ngoài 91

Cài đặt thông số động cơ:

Cài đặt thông số PI: