Đề tài ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150_Đồ án tốt nghiệp

ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU 4 LỜI CẢM ƠN 5 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 6 Nhận xét của giáo viên phản biện 7 CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 8 I. Giới thiệu lịch sử biến tần 8 1. Lịch sử phát triển các linh kiện bán dẫn công suất 8 2. Lịch sử ra đời của biến tần trong công nghiệp 8 3. Tầm quan trọng của biến tần trong công nghiệp 8 3.1. Luận chứng kinh tế 9 3.2. Tính hữu dụng của biến tần trong các ứng dụng bơm và quạt 9 4. Phân loại biến tần 9 5. Vai trò biến tần đa bậc 10 II. Biến tần trực tiếp 10 1. Giới thiệu 10 2 Phân loại biến tần 11 2.1.Biến tần trực tiếp một pha 11 2.2. Biến tần trực tiếp ba pha. 13 2.3. Biến tần trực tiếp một pha vào một pha ra(SISO). 15 2.4. Biến tần trực tiếp ba pha vào một pha ra (TISO) 16 2.5. Biến tần đường bao ( Matrix cyclyconverter) 18 III. Bộ nghịch lưu 19 1.Giới thiệu chung 19 2. Các bộ nghịch lưu nguồn áp một pha 20 2.1. Bộ nghịch lưu nguồn áp một pha bán cầu 20 2.2. Bộ nghịch lưu nguồn áp toàn cầu (Full-Bridge VSI) 26 3. Các bộ nghịch lưu nguồn áp 3 pha (Three-Phase Voltage Source Inverters) 31 3.1.Kỹ thuật điều chế độ rộng xung sóng sin 32 3.2. Hoạt động sóng vuông của các bộ nghịch lưu áp 3 pha(Square - Wave Operation…) 33 3.3.Sự loại trừ hài có chọn lọc trong các bộ nghịch lưu áp 3 pha 34 3.4 Các kỹ thuật điều chế vector không gian cơ bản (Space-Vector-based Modulating Techniques) 35 5. Các điện áp pha của tải trong các bộ nghịch lưu áp 3 pha. 39 5.1 Các bộ nghịch lưu nguồn dòng (CSI: Current Source Inverters) 41 5.2. Các kỹ thuật điều chế độ rộng xung sóng mang cơ bản trong các bộ nghịch lưu nguồn dòng. 42 IV. Biến tần đa bậc 45 1.Giới thiệu về biến tần đa bậc 45 1.1 .Khái niệm 45 1.2. Neutural point clamped inverter NPC 47 2. Cấu trúc biến tần đa bậc ( bộ nghịch lưu đa bậc) 48 2.1 Cascade Multilevel Inverter 48 2.2. Capacitor Clamped Multilevel Inverter 50 2.3. Cấu trúc phối hợp 51 3. So sánh về các dạng nghịch lưu đa bậc 51 3.1 Phương pháp Sin PWM (Ứng dụng ở tần số khá cao f < 9500Hz) 52 LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 1 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 3.2. Switching frequency optimal PWM method( SFO PWM) 53 3.3. Phương pháp vector không gian 54 3.4 Giản đồ vector điện áp bộ biến tần ba bậc 54 3.5. Giản đồ vector điện áp bộ nghịch lưu năm bậc 59 V. Ứng dụng biến tần đa bậc 61 1. Giới thiệu 61 2. Đặc tính cơ của các động cơ điện 61 2.1. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập (song song) 61 2.2. Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp 62 2.3. Động cơ điện ba pha xoay chiều không đồng bộ (KĐB) 63 3. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện xoay chiều ba pha KĐB sử dụng biến tần. 65 3. 1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch rôto 65 3.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato 66 3.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số của nguồn xoay chiều 66 3.4 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực của động cơ 67 VI. Giới thiệu biến tần ACS 150 67 1. Nguồn cung cấp 67 2.Cấu trúc tổng quan của biến tần ABB 67 3.Chi tiết về sơ đồ kết nối in/ out của biến tần ABB ACS 150 68 4.Cách kết nối nên tránh ở ngõ ra của biến tần 69 5.Sơ đồ kết nối IN/OUT 70 6.Chức năng từng phím trên mặt máy 70 7 .MENU chính 71 8.Cách cài đặt và hoạt động của chế độ “ SHORT PARAMETER MODE “ 72 9. Cách cài đặt và hoạt động của chế độ “ LONG PARAMETER MODE “ : 73 10.Một số sơ đồ kết nối dây IN/ OUT ABB khuyên dùng (macro) 73 10.1. ABB Standard macro 73 10.2. 3 wire macro 74 10.3.Alternate Macro 75 10.4. Motor potentiometer macro 75 11. Tín hiệu điều khiển kết nối từ bên ngoài 76 12. Điều khiển 77 12.1 . Điều khiển bằng tay với sự hổ trợ màn hình và bàn phím 77 12.2. Điều khiển bằng các thiết bị ngoại vi bên ngoài: ( WIN CC + PLC + MODUL EM 235 ) 77 VII. EM235 77 VIII. PLC 80 1. Giới thiệu PLC S7-200 80 2. Sơ đồ khối cấu tạo của PLC 80 3. Ứng dụng xuất sung tốc độ cao 80 3.1. Điều rộng xung 50% (PTO) 80 3.2. Điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM) 81 4. Đọc xung tốc độ cao (High Speed Counter - HSC) 81 IX. WINCC 85 1. Giới thiệu WinCC (Windows Control Center) 85 2. Khởi động WinCC 85 3. Tạo một Project mới 85 4. Cài đặt Driver kết nối PLC 85 5. Tạo các biến 86 5.1 Biến nội 86 5.2. Biến ngoại: Sử dụng PC Access 87 LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 2 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 6. Tạo và soạn thảo một giao diện người dùng 90 7. Cài đặt thông số cho winCC Runtime 90 CHƯƠNG 2 THỰC HIỆN ĐỒ ÁN 92 I. Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển motor 92 II. Điều khiển bằng tay 92 III. Điều khiển bằng WIN CC + PLC _ MODUL E235 93 1.Cài đặt thông số 93 2. Chương trinh điều khiển PLC + WICC 93 2.1 Chương trình PLC 93 2.2 Tạo Item trong PC Access 98 2.3.Giao diện WINCC: 99 CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ – KẾT LUẬN 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 3 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 LỜI MỞ ĐẦU Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành điện tử đã được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp. Trong lĩnh vực điều khiển được áp dụng nhiều trong sản xuất công nghiệp không thể thiếu các dây chuyền tự động hóa để vận hành các hệ thống phức tạp trong nhà máy. Chính vì vậy để hiểu rõ hơn về các dây chuyền tự động đó thì trong đồ án hai này chúng tôi tìm hiểu một ứng dụng của ngành điện tử đặt biệt là lĩnh vực tự động hóa nhằm mục đích mô phỏng các hệ thống đó dưới những linh kiện mà mình đã được học. Cụ thể là trong đồ án này chúng tôi sẽ khảo sát và điều khiển tốc độ động cơ thông qua biến tần ACS150 kết hợp với PLC- S7200 và khối mở rộng EM 235. Đề tài “Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Dùng Biến Tần ACS 150” có nhiều loại hình khác nhau dựa vào công dụng và độ phức tạp của hệ thống. Do tài liệu tham khảo còn hạn chế, trình độ của chúng tôi có hạn và kinh nghiệm trong thực tế còn non kém, nên đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Vì vậy rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, giúp đỡ chân thành của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên. LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 4 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài này chúng em đã được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn và sự giúp đỡ của các bạn trong lớp. Nhân đây chúng em xin trân trọng cảm ơn thầy Trần Văn Trinh đã trực tiếp hướng dẫn chúng em trong đồ án này, cùng các thầy cô trong khoa và các bạn.Chúng em cũng xin cảm ơn nhà trường và gia đình đã tạo mọi điều kiện cho em có thể hoàn thành đề tài này. Sinh viên Nguyễn Hữu Dũng Đặng Minh Hữu Lê Anh Trường Nguyễn Trí Nhân Trương Quang Tường LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 5 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 6 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Nhận xét của giáo viên phản biện LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 7 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT LIÊN QUAN I. Giới thiệu lịch sử biến tần 1. Lịch sử phát triển các linh kiện bán dẫn công suất. Sự phát triển của truyền động điện đã thúc đẩy cho sự phát triển của ngành điện tử công nghiệp. Tuy nhiên những ứng dụng của nó còn nhiều hạn chế vì thiếu linh kiện điện tử công suất có hiệu suất cao, kích thước nhỏ, tần số hoạt động lớn và đặc biệt có độ tin cậy cao. Các đèn điện tử chân không, và đèn cơ khí không đáp ứng được những đòi hỏi khắt khe của điện tử công nghiệp. Điều đó đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu để phát minh ra các linh kiện mới. Và mãi đến năm 1948, với sự ra đời của Transistor do Bardeen, Brattain và Schockley, tại phòng thí nghiệm Bell Telephone, giải thưởng Nobel năm 1956, đã đánh dấu bước phát triển cách mạng trong kĩ thuật điện tử. Từ đó ngành điện tử phát triển mạnh mẽ theo hai hướng là kĩ thuật điện tử tín hiệu và điện tử công suất. Trong đó ngành kĩ thuật điện tử tín hiệu chủ yếu là xử lí các tín hiệu qua khuếch đại, điều chế tần số cao, tín hiệu vào được mạch và linh kiện điện tử xử lí cho tín hiệu ra biến đổi về độ lớn, dạng sóng và tần số. Nguồn chỉ có tác dụng nuôi linh kiện điện tử. Còn đối với ngành điện tử công suất thì chủ yếu nghiên cứu về chuyển mạch đóng cắt dòng điện lớn, điện áp cao để thay đổi độ lớn, dạng sóng, tần số dòng công suất. Dưới đây là bảng tóm tắt về thời gian ra đời cũng như các chỉ số ứng dụng của các linh kiện. Linh kiện Năm xuất hiện Điện áp định mức Dòng điện định mức Tần số định mức Công suất định mức Điện áp rơi thuận Tiristo(SCR) 1957 6 kV 3,5kA 500Hz 100MW 1.5±2.5V Triac 1958 1kV 100A 500 Hz 100kW 1.5±2V GTO 1962 4,5 kV 3kA 2 KHz 10MW 3±4V BJT 1960 1,2 kV 800A 10 Hz 1MW 1.5±3V MOSFET 1976 500V 50A 1 MHz 100KW 3±4V IGBT 1983 1,2kV 400A 20 KHz 100KW 3±4V SIT 1976 1,2kV 300A 100KHz 10KW 2±4V MCT 1988 3kV 3kA 20±100KHz 10MW 1±2V 2. Lịch sử ra đời của biến tần trong công nghiệp Năm 1986, AIE phát minh ra bộ điều khiển tốc độ động cơ một chiều. Năm 1962, Bộ điều khiển tốc độ đầu tiên có tính xu hướng thương mại xuất hiện trên thị trường. 3. Tầm quan trọng của biến tần trong công nghiệp Với sự phát triển như vũ bão về chủng loại và số lượng của các bộ biến tần, ngày càng có nhiều thiết bị điện – điện tử sử dụng các bộ biến tần, trong đó một bộ phận đáng kể sử dụng biến tần phải kể đến chính là bộ biến tần điều khiển tốc độ động cơ điện. LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 8 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Trong thực tế có rất nhiều hoạt động trong công nghiệp có liên quan đến tốc độ động cơ điện. Đôi lúc có thể xem sự ổn định của tốc độ động cơ mang yếu tố sống còn của chất lượng sản phẩm, sự ổn định của hệ thống … ví dụ: máy ép nhựa làm đế giầy, cán thép, hệ thống tự động pha trộn nguyên liệu, máy ly tâm định hình khi đúc … Vì thế, việc điều khiển và ổn định tốc độ động cơ được xem như vấn đề chính yếu của các hệ thống điều khiển trong công nghiệp. Điều chỉnh tốc độ động cơ là dùng các biện pháp nhân tạo để thay đổi các 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 làm việc mới phù hợp với yêu cầu của phụ tải cơ. Có hai phương pháp để điều chỉnh tốc độ động cơ: • Biến đổi các thông số của bộ phận cơ khí tức là biến đổi tỷ số truyền chuyển tiếp từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản xuất. • Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện. Phương pháp này làm giảm 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 điện tử. Vì vậy, bộ biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ theo phương pháp này. 3.1. Luận chứng kinh tế • Chiếm 30% thị trường biến tần là các bộ điều khiển moment. • Trong các bộ điều khiển moment đông cơ chiếm 55% là các ứng dụng quạt gió, trong đó phần lớn là các hệ thống HAVC (điều hòa không khí trung tâm), chiếm 45% là các ứng dụng bơm, chủ yếu là trong công nghiệp nặng. • Nâng cấp cải tạo các hệ thống bơm và quạt từ hệ điều khiển tốc độ không đổi lên hệ tốc độ có thể điều chỉnh được trong công nghiệp với lợi nhuận to lớn thu về từ việc tiết giảm nhiên liệu điện năng tiêu thụ. 3.2. Tính hữu dụng của biến tần trong các ứng dụng bơm và quạt • Điều chỉnh lưu lượng tương ứng với điều chỉnh tốc độ Bơm và Quạt. • Điều chỉnh áp suất tương ứng với điều chỉnh góc mở của van. • Giảm tiếng ồn công nghiệp. • Năng lượng sử dụng tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc ba của tốc độ động cơ. • Giúp tiết kiệm điện năng tối đa. Như tên gọi, bộ biến tần sử dụng trong hệ truyền động, chức năng chính là thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ động cơ nhưng nếu chỉ thay đổi tần số nguồn cung cấp thì có thể thực hiện việc biến đổi này theo nhiều phương thức khác, không dùng mạch điện tử. Trước kia, khi công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn chưa phát triển, người ta chủ yếu sử dụng các nghịch lưu dùng máy biến áp. Ưu điểm chính của các thiết bị dạng này là sóng dạng điện áp ngõ ra rất tốt (ít hài) và công suất lớn (so với 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 thống nghịch lưu. - Chiếm diện tích lắp đặt lớn, dẫn đến khó khăn trong việc lắp đặt, duy tu, bảo trì - Điều khiển khó khăn, khoảng điều khiển không rộng và dễ bị quá điện áp ngõ ra do có hiện tượng bão hoà từ của lõi thép máy biến áp. Ngoài ra, các hệ truyền động còn nhiều thông số khác cần được thay đổi, giám sát như: điện áp, dòng điện, khởi động êm (Ramp start hay Soft start), tính chất tải … mà chỉ có bộ biến tần sử dụng các thiết bị bán dẫn là thích hợp nhất trong trường hợp này. 4. Phân loại biến tần. Trong thực tế biến tần được phân làm hai loại chính dựa theo phương thức chuyển đổi tần số là: • Biến tần trực tiếp • Biến tần gián tiếp LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 9 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 o Nghịch lưu đơn bậc o Nghịch lưu đa bậc Trong đồ án này chúng ta sẽ nghiên cứu cả hai loại biến tần này, trong phần biến tần đa bậc chúng ta sẽ đi sâu vào phương pháp vector không gian. Hình 1.1: Mô hình minh họa sự phát triển biến tần theo thời gian. 5. Vai trò biến tần đa bậc. Hiện nay biến tần đã và đang được sử dụng rất có hiệu quả trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng, tuy có nhiều ưu điểm và ứng dụng với hiệu quả cao nhưng biến tần đơn bậc cũng còn tồn tại một số hạn chế như: • Sóng điện áp còn nhiều hài bậc cao, chưa gần sin. • Trị số điện kháng Lf mạch lọc còn cao, dẫn đến tổn hao. • Tổn hao trong quá trình đóng cắt (Psw) cao. • Công suất truyền tải còn thấp (Pcond)… Để khắc phục những hạn chế nói trên người ta đã phát minh ra biến tần đa bậc nhằm phục vụ và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của con người. Ưu điểm của biến tần đa bậc là khắc phục tốt những hạn chế của biến tần đơn bậc, vì là đa bậc nên sóng ra gần sin hơn vì thế giảm bớt hài bậc cao, ít tổn hao. Cho dù sóng ra như thế nào thì cũng chỉ gần Sin nên ta phải dùng bộ lọc, càng gần Sin thì lọc càng ít, vì thế biến tần đa bậc có tổn hao do dung kháng Lf trong bộ lọc thấp. Vì đóng cắt ở tần số cao biến tần đa bậc còn có tổn hao trong thời gian chuyển trạng thái ít, công suất truyển tải nâng cao, công suất tổn hao giảm xuống… đó là những ưu điểm vượt trội của biến tần đa bậc so với biến tần đơn bậc. Trong tương lai khi nền công nghiệp phát triển mạnh mẽ, đòi hỏi công suất cao trong những điều kiện tần số khắc khe thì biến tần đa bậc sẽ là một giải pháp tốt, nó có thể đáp ứng tốt những đòi hỏi đặt ra. II. Biến tần trực tiếp 1. Giới thiệu Bộ biến đổi AC-AC là một vấn đề lớn đã được nghiên cứu trong các bộ chuyển đổi công suất trong công nghiệp và được ứng dụng nhiều hơn so với các bộ chuyển đổi công suất khác. Mặc dù bộ biến đổi công suất AC- AC đã được phát triển trong thời gian dài và được sử dụng phổ biến từ sau năm 1930, nhưng tần số đóng ngắt và công suất còn thấp. Cho đến khi linh kiện điện tử công suất được ra đời, như Turn off thyristors (GTO), Triac, Bipolar Transistor (BT), Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) và Power Mosfield Effect Transistor (MOSFET) và sau đó là biến đổi công suất từ AC-DC sau năm 1980 nâng cao tần số đóng ngắt và có thể chuyển đổi công suất cao. Thiết bị nguồn công suất DC hoàn toàn được thay đổi từ sau năm 1960 khi SCR được sản xuất. Tương ứng với mạch điều khiển cũng dần dần chuyển từ tương tự sang điều khiển bằng hệ thống số sau năm 1980. Các tính toán điều khiển cho tất cả biến tần trực tiếp AC-AC được nghiên cứu và LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 10 [...]... trở thì điện áp tải gián đoạn còn tải R_L thì không còn gián đoạn nữa LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 11 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Hình 2 Dạng sóng một pha toàn chu kì với tải trở Hình 3 Dạng sóng toàn kì một pha tải cảm R_L LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 12 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Hình 4 Thời gian điều khiển đóng cắt một pha...ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 bàn luận rộng rãi Biến tần trực tiếp AC/AC dùng để biến đổi một nguồn công suất AC sang một nguồn AC khác Các cách thường dùng hay các dạng như sau: 1 Biến đổi điện áp một pha AC/AC 2 Biến đổi điện áp ba pha AC/AC 3 Biến tần trực tiếp một pha vào một pha ra (SISO) 4 Biến tần trực tiếp ba pha vào một pha ra (TISO) 5 Biến tần trực tiếp ba... ứng, tần số hoạt động thấp, thời gian dV/dt và độ nhạy của SCR còn thấp Hạn chế chính của biến tần trực tiếp là dải hoạt động tần số có hiệu quả hẹp, độ biến đổi ngõ vào trên ngõ ra có điện áp thấp LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 15 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Hình 7: Dạng sóng ngõ vào và ngõ ra của bộ biến tần trực tiếp tải trở tần số 5016.2/3 Hz Hình 8: Dạng sóng biến. .. quá trình điều khiển Dạng sóng cơ bản sinh ra ở hai bộ chuyển LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 17 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 đổi là giống nhau, điện áp sinh ra khác nhau giữu điện áp bộ biến đổi và điện áp sinh ra bỡi độ tự cảm( thường không đáng kể với mạch điện trở) là dòng liên tục 2.5 Biến tần đường bao ( Matrix cyclyconverter) Dạng sóng của bộ biến tần này là... phần dung kháng tại các tần số hài để tạo ra một dạng sóng điện áp mịn Tải cảm trong CSIs sẽ sinh ra các đỉnh nhọn của áp lớn Trong trường hợp này, ta nên dùng một bộ lọc dung kháng giữa phần xoay chiều của CSI và tải LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 19 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Dạng sóng điện áp 3 bậc thường không được dùng trong các động cơ có thể điều khiển được... được điều khiển Điều này được biết như là điều khiển ngõ ra bằng sự xóa bỏ điện áp bắt nguồn từ thực tế là sự thực thi của nó có thể đạt được LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 29 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 một cách dễ dàng bằng cách dùng 2 tín hiệu chuyển mạch dạng sóng vuông dịch pha nhau như trong hình 3.12 Hình 3.10 Các dạng sóng của bộ nghịch lưu nguồn áp bán cầu... thức: Điện áp tức thời Hệ số công suất (Power factor) 2.2 Biến tần trực tiếp ba pha Ta có các dạng mạch của biến tần trực tiếp ba pha mắc như các hình dưới đây LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 13 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Hình 5 Sơ đồ mạch điện áp ba pha AC Trong hình a và b ta thấy sơ đồ mạch ba pha điều khiển các pha độc lập nhau rất đơn giản Trong hình a chịu dòng... vuông Trong trường hợp này, điện áp ngõ ra xoay chiều cơ bản theo công thức: (3.22) Với điện áp tải cơ bản có thể được điều khiển bằng cách sử dụng điện áp liên kết một chiều LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 30 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Hình 3.12 Dạng sóng của bộ nghịch lưu nguồn áp toàn cầu lý tưởng ứng với sự điều khiển điện áp bằng sự xóa bỏ điện áp: (a) trạng thái... biến tần trực tiếp một pha vào một pha ra tần số 50/10 Hz với tải trở Hình a Dạng sóng điện áp tải và dòng tải, Hình b Dạng sóng dòng công suất biến đổi Tuy ít khi được sử dụng, nhưng biến tần trực tiếp dạng SISO thì có ích để giải thích cho những nguyên lí phức tạp hơn 2.4 Biến tần trực tiếp ba pha vào một pha ra (TISO) LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 16 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN... chiều (vo = vab trong hình 4.8) nên có N xung trên mỗi bán kù để điều chỉnh thành phần cơ bản và loại trừ các hài N-1 Ví dụ, để loại trừ các hài thứ 3, 5, và 7 và để điều khiển biên độ của thành phần cơ bản N=4), ta giải quyết các biểu thức sau: (3.19) LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS TRẦN VĂN TRINH Trang 28 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Hình 3.9 Các dạng sóng của bộ nghịch lưu nguồn áp toàn . trong đồ án này chúng tôi sẽ khảo sát và điều khiển tốc độ động cơ thông qua biến tần ACS1 50 kết hợp với PLC- S7200 và khối mở rộng EM 235. Đề tài Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Dùng Biến Tần ACS 150 . phận đáng kể sử dụng biến tần phải kể đến chính là bộ biến tần điều khiển tốc độ động cơ điện. LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 8 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 Trong. phương thức chuyển đổi tần số là: • Biến tần trực tiếp • Biến tần gián tiếp LỚP ĐHĐT1B GVHD: ThS. TRẦN VĂN TRINH Trang 9 ĐỒ ÁN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DÙNG BIẾN TẦN ABB ACS 150 o Nghịch lưu đơn