Đề cương điều khiển động cơ điện

 Bộ lọc thông thấp: lọc nhiễu của bộ lọc RC, đáp ứng của bộ lọc với xung step, hằng số thời gian bộ lọc, vấn đề hằng số thời gian bộ lọc bé: lọc không hết nhiễu, vấn đề hằng số thời gia

Đề cương chi tiết môn học:

Điều khiển động cơ điện

Số tiết: 75 tiết

Thực hành: 30 tiết

Người soạn: TS Lê Quang Đức

Tài liệu sử dụng;

1 Bùi Quốc Khánh: Điều chỉnh tự động truyền động điện

2 Siemens: Training Course DC Drive

3 Siemens; Training Course AC Drive

4 Telemecanique: Tài liệu giới thiệu bộ khởi động mềm altivar 71

5 Telemecanique: Tài liệu giới thiệu bộ biến tần altivar 71

6 Telemecanique: Tài liệu Tiết kiệm năng lượng cùng biến tần trong hệ thông HVAC

Chương 1: Các thiết bị đo lường tốc độ và vị trí trong điều khiển truyền động điện 1.1 Máy phát tốc một chiều: Tài liệu 1, mục 2.3.4.1

 Cấu tạo: stator, rotor, mạch xử lý lọc

 Nguyên lý hoạt động: phương trình điện áp, đặc tính đo máy phát tốc 1 chiều (h 2-47) vấn đề nhấp nhô điện áp ra do cấu tạo cuộn dây

 Bộ lọc thông thấp: lọc nhiễu của bộ lọc RC, đáp ứng của bộ lọc với xung step, hằng

số thời gian bộ lọc, vấn đề hằng số thời gian bộ lọc bé: lọc không hết nhiễu, vấn đề hằng số thời gian bộ lọc lớn đáp ứng chậm, chọn hằng số thời gian bộ lọc thích hợp

 Ứng dụng: đo điện áp, sử dụng volt kế, hoặc sử dụng trực tiếp vào bộ AD, xác định chiều quay

 Ưu điểm: đo tức thời, nhanh, giá trị analog, 2 chiều dương âm

 Nhược điểm: sai số analog, khó đo tốc độ chậm do cấu tạo, mòn cơ khí,

 Chú ý: các thông số kỹ thuật quan trọng như:

Dải đo,

độ chính xác, tốc độ tối đa,

moment quán tính, dải điện áp ra, độ bền cơ khí, thông số IP, cách lắp đặt, đấu nối thực tế,

cách chọn cảm biến cho một ứng dụng đo lường tốc độ cụ thể Cho đem catalog tiếng Anh

1.2 Proximity sensor (Magnetic pickup), mục 2.3.4.3

 Cấu tạo: bánh răng, nam châm điện, cuộn dây, mạch dao động, mạch xử lý

 Nguyên lý hoạt động: sự thay đổi từ trở, thay đổi tần số riêng, mạch giao động và mạch sử lý, phát xung

 Các thông số kỹ thuật quan trọng: độ lớn cảm biến, khỏang cách phát hiện, độ lớn vật phát hiện, điện áp, dòng điện tiêu thụ, tần số đáp ứng, cách đấu nối với các lọai đầu ra PNP, NPN, Opened Colector, IP

 Ứng dụng: phát hiện tiệm cận, khi dùng đo tốc độ cần thêm bộ đo tàn số, khi muốn xác định chiều quay phải sử dụng hai cảm biến lệch nhau ½ chu kỳ, khi đo vị trí thì

sử dụng bộ đếm lên xuống

 Ưu điểm: đo không tiếp xúc, dễ lắp đặt, có thể sử dụng bánh răng, độ bề cơ học cao, giá thành thấp

 Nhược điểm: phụ thuộc tần số đáp ứng, số răng của bánh răng

 Chú ý: các thông số kỹ thuật quan trọng như

dải đo,

độ chính xác, tần số đáp ứng,

điện áp ra, điện áp nguồn, độ bền cơ khí, thông số IP, cách lắp đặt, đấu nối thực tế, chọn cảm biến thích hợp cho một ứng dụng cụ thể

Cho đem catalog tiếng Anh

1.3 Rotary Encoder Incremental

 Cấu tạo: Đĩa có đục lỗ, diode hồng ngoại, phototransistỏ, bố trí trên tục, mạch xử lý tín hiệu, số lượng lỗ đục, công ngệh đục lỗ cơ khí, hóa học, laser, độ chính xác đên

217, hai bộ thu phát lệch pha 90 độ, 1 điểm xác định Z vị trí ban đầu

 Nguyên lý hoạt động: đo xung phát ra, dùng mạch đếm kỹ thuật số

 Các thông số kỹ thuật quan trọng: độ phân giải, tần số đáp ứng, điện áp, tốc độ tối

đa, IP, số tín hiệu xuất ra, sai số phép đo, đấu nói NPN, PNP, Opened collector

 Ưng dụng: đo tốc độ, dùng bộ đo tần số, đo vị trí dùng bộ đếm, ứng dụng điểm Z

 Ưu điểm: đơn giản, độ chính xác rất cao, thiết bị số

 Nhược điểm: cần bộ đo tần số, sai số khi đo tốc độ chậm, đấu nối cơ khí trực tiếp trên trục động cơ, nhạy cảm với va đập lên trục encoder, cần sử dụng khớp nối mềm chống dao động cơ khí

 Chú ý: các thông số kỹ thuật quan trọng như

dải đo, độ chính xác – số xung trên vòng, tần số đáp ứng,

điện áp ra, độ bền cơ khí, thông số IP, cách lắp đặt, đấu nối thực tế, chọn cảm biến thích hợp cho một ứng dụng cụ thể

Cho đem catalog tiếng Anh

1.4 Xác nhận chiều quay trong đo tốc độ bằng đếm xung

 Vấn đề chiều quay khi đo bằng xung: không xác định được chiều, không đếm lên đếm xuống khi đo vị trí

 Nguyên lý cách xác định: hai tín hiệu lệch pha ½ chu kỳ, thứ tự xung đến trước , đến sau, xây dựng hàm quay phải và hàm quay trái tòan phần

1.5 Phương pháp đo tần số

 Nguyên lý hoạt động: đếm số xung trong thời gian đo không đổi

 Sai số do phương pháp đo: thay đổi vi phân bằng vi sai, dt càng bé càng chính xác

 Sai số khi đếm xung 1, tỷ lệ sai số 1/n n càng lớn sai số càng bé

 Sai số khi tốc độ cao, sai số khi tốc độ thấp Pp hạn chế sai số phép đo bằng cách tăng số xung trong 1 vòng

1.6 Phương pháp đo chu kỳ xung

 Nguyên lý hoạt động: đo khoảng thời gian giữa hai xung, dùng xung thời gian tần

số cao để đếm thời gian

 Sai số do phương pháp đo: thay đổi vi phân bằng vi sai, dt càng bé càng chính xác Khi đo tốc độ chậm thì sai số lớn

 Sai số khi đếm xung thời gian 1, tỷ lệ sai số 1/n n càng lớn sai số càng bé, nhưng khi đo tốc độ nhanh thì số n bé, dẫn đến sai số cao Nếu n quá bé thì đếm số xung giưa nhiều xung

 Sai số gây ra do khỏang cách cơ khí giữa các vạch không bằng nhau

 Ưu điểm: đo tốc độ cao, thời gian đáp ứng nhanh hơn, độ chính xác cao hơn

1.7 Absolute Rotary Encoder

 Cấu tạo: nguyên lý cấu tạo của bảng mã binary để xác định vị trí, số cặp photocoupler và bố trí, các vạch

 Nguyên lý hoạt động: mã binary và cách xác định vị trí, phân tích khi n lớn hơn, phân tích trường hợp khi bố trí lệch các vạch hoặc các diod, sử dụng mã gray

 Chú ý: Tài liệu 1 viết nhầm về mã Gray

 Các thông số kỹ thuật quan trọng như dải đo, độ chính xác, tần số đáp ứng, điện áp

ra, độ bền cơ khí, thông số IP, cách lắp đặt, đấu nối thực tế, chọn cảm biến thích hợp cho một ứng dụng cụ thể So với dùng Incremental encoder: giá trị tức thời, không dùng bộ đếm, giá trị nhớ ngay cả khi mất điện

 Nhược điểm: thêm bộ giải mã, số lượng dây nhiều, rất phức tạp khi số n cao

 Các thông số kỹ thuật quan trọng: độ phân giải, điện áp, IP, số đường dây ra

 Chú ý các thông số kỹ thuật quan trọng:

như dải đo, độ chính xác, tần số đáp ứng, điện áp ra, độ bền cơ khí, thông số IP, cách lắp đặt, đấu nối thực tế, chọn cảm biến thích hợp cho một ứng dụng cụ thể

Có thể sử dụng để đo tốc độ, bit xác nhận chiều quay

Cho đem catalog tiếng Anh

1.8 Resolver: tài liệu 1, mục 2.4.4.

 Cấu tạo: biến áp xoay, cuộn dây stator, cuộn dây rotor, nguồn điện sin, ngùon điẹn cos, bố trí hai cuộn dây sơ cấp lệc pha không gian 900, sưc điện động cảm ứng trên cuộn dây rotor do cuộn sin và cuộn cos sinh ra, tổng sưc điện động, công thức điện áp sinh ra trên rotor, lệc pha so với điện áp vào

 Vẽ độ lệch pha, pp xác định góc lệch pha bằng kỹ thuật vi xử lý: dùng bộ đếm xung

hệ thống, lấy xung phát hiện chiều điện áp cuôn sin , lấy xung phát hiện chiều điện

áp ra, khởi động bộ đếm bằng cạnh lên xung điện áp sin, xung điện áp ra dừng bộ đếm, lưu kết quả

 Ưu điểm: độ chính xác cao, thiết bị analog, sai số do hệ thống analog, cấu tao đơn giản Độ bền vững cao

 Nhược điểm: sai lệch theo thời gian

 Chú ý các thông số kỹ thuật quan trọng: như dải đo, độ chính xác, tần số đáp ứng, điện áp ra, độ bền cơ khí, thông số IP, cách lắp đặt, đấu nối thực tế, chọn cảm biến thích hợp cho một ứng dụng cụ thể Có thể sử dụng để đo tốc độ, bit xác nhận chiều quay Truyền thông kết quả ra bên ngòai bằng truyền thông nối tiếp

Cho đem catalog tiếng Anh

Chương 2: Điều khiển truyền động điện 1 chiều

2.1 Mô hình toán học động cơ một chiều kích từ độc lập

 Mạch điện: kích từ không đổi, mạch phần ứng, R, L, e, moment cảnt, moment quán tính trục động cơ

 Xây dựng phương trình: pt điện áp, pt moment, pt chuyển động, tốc độ

 Xây dựng sơ đồ khối,

2.2 Sơ đồ khối hệ thống điều chỉnh tự động tốc độ động cơ 1 chiều kích từ độc

lập

 Động cơ: sơ đồ khối mô hình tóan học, các đại lượng đầu vào u, đầu ra I, tốc độ, nhiễu dưới dạng moment cản

 Bộ điện tử công suất: thực tế bộ chỉnh lưu có điều khiển, đại lượng đầu ra u, đại lượng đầu vào điện áp điều khiển, hệ số khuyếch đại, hằng số thời gian của bộ điện tử công suất

 Điều khiển tốc độ không quan tâm đến điều khiển dòng điện: phản hồi tốc độ, bộ điều khiển tốc độ, thay đổi điện áp cấp cho động cơ, yêu cầu ổn định tốc độ Nhược điểm: không quan tâm đến dòng điện, giá trị dòng điện có thể tăng cao khi khởi động

 Vòng phản hồi điều khiển dòng điện: phản hồi dòng điện, hệ số phản hồi, bộ điều khiển, ý nghĩa của điều khiển dòng điện, điều khiển giá trị moment

 Cấu trúc nối tầng: điều khiển tốc độ là cấp trên, điều khiển giá trị dòng điện là cấp

dưới Phân tích hằng số thời gian của mạch điều khiển dòng điện là bé, cỡ ms, hằng số điều khiển tốc độ là lớn, cỡ s Cấp trên chậm hơn cấp dưới

 Vòng điều khiển nối tầng đối với dòng điện và tốc độ, yêu cầu của vòng dòng điện

là giới hạn giá trị trong quá trình quá độ, vòng tốc độ đặt giá trị yêu cầu cho vòng dòng điện Bộ điều khiển tốc độ có nhiệm vụ ổn định tốc độ, đáp ứng nhanh và sai

số tối thiểu

 Bộ giới hạn giá trị trước bộ điều khiển dòng điện, ý nghĩa, nhiệm vụ

 Các thành phần của sơ đồ được thực hiện bằng các phương tiện nào: bộ điện tử công suất, cảm biến dòng điện, cảm biến tốc độ,

 Bộ điều khiển tương tự: các bộ PID bằng kỹ thuật dùng Opm

 Bộ điều khiển dùng vi xử lý, AD converter, phương pháp tính tóan bộ PID số, xuất xung điều khiển

Chương 3: Thiết bị điện tử công suất dùng cho máy điện một chiều

3.1 Bộ nắn dòng điều chỉnh dùng thyristor cấp nguồn cho động cơ 1 chiều, tài

liệu 1 mục 3.2, và tài liệu 2

 Ôn tập môn điện tử công suất: Cấu tạo chung: bộ chỉnh lưu dùng SCR, 1 pha, cầu,

3 pha cầu, 3 pha tia, nguyên tắc mở thyristor, nguyên tắc khóa thiristor, quá trình điện áp, dòng điện với tả điện trở, tải cảm kháng

 Vấn đề cấp điện áp cho tải có sức điện động, khi sức điện động cùng chiều, góc

mở hẹp đi Mục 3.2.2., dòng điện liên tục, dòng điện giá đoạn

3.2 Bộ chỉnh lưu 1 pha với tải sức điện động, chế độ nghịch lưu:

 Tải sức điện động khi tải ngược chiều điện áp, mở rộng góc mở, điện áp trung bình

có giá trị âm, chiều dòng điện không đổi,

 Bộ chỉnh lưu làm việc chế độ nghịc lưu phụ thuộc, : điều kiện

 Bộ chỉnh lưu 1 pha, 4 góc phần tư: bổ sung thêm 1 bộ nghịch lưu chiều ngươc, cấp năng lượng về lưới Nguyên lý làm việc khi hãm tái sinh, đảo chiều

3.3 Bộ chỉnh lưu cầu 3 pha:

 Vẽ điện áp ra đối với cầu 6 SCR,

 đặc tính điện áp ra phụ thuộc vào góc mở

 Cấu tạo của bộ chỉnh lưu đảo chiều, 2 cầu mắc ngược nhau

 Góc 1 và 3 động cơ 2 chiều, góc 2 và 4 nghịch lưu phụ thuộc hãm tái sinh

3.4 Simoreg của Siemens, 1 quad

 Cấu hình phần điện tử công suất: cầu 1 quad,

 Đảo chiều bằng cách sử dụng contactor: đảo chiều phần ứng, hoặc đảo chiều kích từ

 Stoping dùng điện trở mắc vào phần ứng (dynamic)

3.5 Cầu 4 quad, điều khiển chiều quay và hãm tái sinh

 Cấu tạo 4 quad, nguyên lý chế độ động cơ và chế độ hãm tái sinh

 Đấu nói hãm động năng dynamic, so sánh hiệu quả hãm động năng và hãm tái sinh

3.6 Sơ đồ nguyên lý của Simoreg

 Phản hồi dòng điện bằng cản biến dòng xoay chiều

 Phản hồi vị trí tốc độ bằng đo điện áp phần ứng, bằng tachometter hoặc sử dụng Encoder: so sánh độ chính xác

 Sơ đồ điều khiển, bộ điều khiển tốc độ, bộ điều khiển moment (dòng điện), ý nghĩa của ramp function generator

3.7 Sơ đồ khối của Simoreg: chức năng các khối, cho đem sơ đồ

 Cấu trúc hệ thống phần cứng, thuyết minh cơ bản sơ đồ 2.9: bộ công suất, bảo vệ quá nhiệt SCR, bộ phát xung điều khiển, điện áp phần ứng, bộ phân cấp điện kích

từ, bộ phản hồi bộ đo lường dòng điện, CPU, bộ nhớ, các tin hiệu điều khiển vào logic và analog, các tín hiệu điều khiển ra logic và analog, truyền thông, các card

mở rộng, giao tiếp người sử dụng, bộ điều khiển dùng tay

 Nhóm đầu vào logic, tín hiệu Start, Stop, Reverse, Reset

 Nhóm đầu vào xung: đọc tín hiệu từ encoder

 Nhóm tín hiệu đầu vào analog: tín hiệu tốc độ đặt, tín hiệu nhiệt độ động cơ, tín hiệu phản hồi analog

 Nhóm tín hiệu xuất ra logic: run, error, dạt tốc độ

 Nhóm tín hiệu ra analog: tốc độ, dòng điện

 Nhóm truyền thông: các chức năng truyền thông cà card mở rộng

 Giao tiếp người sử dụng: màn hình giao tiếp trên thiết bị, giao tiếp càm tay, giao tiếp qua máy tính

3.8 Một vài sơ đồ đấu nối cơ bản với Simoreg, tài liệu số 2

 Sơ đồ đấu nối đơn giản: khởi động bằng nút ấn, sơ đồ khởi động bằng contact, đấu nối và điều khiển

 Ý nghĩa thông số thời gian khởi động, thời gian hãm

Chương 4: Điều khiển tốc độ động cơ dị bộ

4.1 Điều khiển tốc độ động cơ dị bộ bằng điều khiển điện áp

 Nguyên lý hoạt động: đặc tính cơ của động cơ dị bộ khi thay đổi điện áp, Moment tới hạn giảm, s tới hạn không đổi, vùng làm việc không đổi

 Khi giảm điện áp chỉ giảm được rất ít tốc độ, moment thấp

 Phương pháp giảm điện áp dùng thriac, sơ đồ đấu nối, pp điều khiển góc mở

 Ứng dụng: chỉ để khởi động động cơ dị bộ, chủ yếu với các tải biến thiên (bơm ly tâm, quạt),

4.2 Soft starter, nguyên lý chung

 Cấu tạo chung, thriac, bộ điều khiển,

 Bypass contator

 Các thông số cài đặt: thời gian khởi động, điện áp ban đầu, thời gian hãm

 Tín hiệu logic đầu vào, đầu ra (điều khiển bypass contator)

4.3 Soft Start hãng Telemecanique Altistar48

 Cấu hình phần cứng, đấu nối trực tiếp, đấu nối qua tam giác, đấu thêm bypass contactor

 Các đầu vào logic, các tín hiệu đầu ra logic

 Chức năng bảo vệ, các thông số cài đặt cơ bản, thời gian tăng tốc, thời gian giảm tốc, Stop tự do

 Cấu hình thiết bị phụ trợ: màn hình cài đặt, phần mềm và máy tính

 Đấu nối cơ bản với 1 soft Start

4.4 Các thiết bị bảo vệ và cung cấp điện hạ áp cho motor

 Cách ly, đóng cắt, quá dòng, quá tải, điều khiển: định nghĩa chức năng, phân biệt, các thiết bị thực tế phụ vụ các chức năng trên

4.5 Phối hợp bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC 60-947

 Định nghĩa phối hợp bảo vệ các loại 1, 2 , toàn phần, không bảo vệ

 Cách phối hợp bảo vệ trên sơ đồ đặc tính A-s: đạc tính khởi động động cơ, đặc tính bảo vệ quá tải, đặc tính bảo vệ quá dòng, giới hạn phá hủy của contacctỏ, giới hạn phá hủy của relay nhiệt

 Chọn loại phối hợp theo ứng dụng

4.6 Các loại tải AC

 AC1, AC2, AC3, AC4: đặc tính, các vấn đề khi đóng và cắt

4.7 Điều khiển tần số động cơ dị bộ 3 pha: u/f

 Mối quan hệ của moment tới hạn với tần số và điện áp, công thức tính gần đúng, tỷ

lệ thuận với bình phương điện áp, tỷ lệ nghịch với tần số, (bỏ qua điện trở ngắn mạch)

 Mối quan hệ của dòng điện từ hóa (dòng không tải), tỷ lệ thuận với U/f

 Tỷ lệ U/f=const, bảo đảm moment quá tải không đổi, dòng điện từ hóa không đổi bảo đảm từ thông không đổi, điểm làm việc tối ưu của động cơ

 Đặc tính cơ động cơ dị bộ khi giảm tần số , U/f=const

 Đặc tính 3 điểm: thay đổi tỷ lệ khi f nhỏ

 Đặc tính 5 điểm: thay đổi tỷ lệ khi cần tránh giao động

4.8 Sơ đồ bộ inverter gián tiếp dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển

 Sơ đồ bộ inverter gián tiếp dùng bộ chỉnh lưu không điều khiển,

 Điều khiển U/f = const thông qua điều chế độ rộng xung

 Nguyên lý tạo điện áp xoay chiều tần số và biên độ bất kỳ với kỹ thuật PWM

4.9 Điều khiển vector động cơ dị bộ 3 pha

 Nguyên lý điều khiển moment thông qua Id và Iq: M=c.Id.Iq ổn định từ thông, điều khiển thành phần moment

 Sơ đồ khối điều khiển vector và ý nghĩa các khối

 Nguyên lý điều khiển vector động cơ dị bộ: trong hệ tọa độ xoay gắn liền với từ thông rotor moment , trong đó thành phần Id tạo ra từ thông rotor sẽ được điều khiển sao cho hằng số, thành phần Iq tạo ra moment sẽ được điều khiển trực tiếp

 Muốn xác định được Id, Iq thì phải thực hiện phép chuyển đổi dòng điện các pha Ia,

Ib, Ic sang hệ trục dq là hệ trục gắn liền với từ thông rotor Khâu tính tóan chuyển đổi

hệ trục tọa độ từ Ia, Ib, Ic và góc quay về Id, Iq

 Biết đựoc Id, Iq phản hồi, thực hiện bộ điều khiển sao cho bằng giá trị Id, Iq yêu cầu

Từ Id, Iq yêu cầu chuyển đổi ngược lại hệ trục tọa độ stator để có giá trị Ia, Ib, Ic yêu cầu giá trị ra của bộ điều khiển điều khiển trực tiếp dòng điện Ia, Ib, Ic hoặc điều khiển thông qua điện áp

 Bộ điều khiển được tính tóan có thể là PID, Fuzzy, Adaptive như được học tại môn lý thuyết điều khiển tự động

 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển moment: chú ý cấu trúc điều khiển bao gồm phản hồi dong điện, phản hồi tốc độ và phản hồi vị trí, cần bổ sung khâu tính toán dòng điện Id, Iq

 Sơ đồ điều khiển tốc độ động cơ: Bộ điều khiển tốc độ là bộ điều khiển cấp trên, phản hồi tốc độ động cơ, bộ điều khiển tốc độ đặt giá trị cho bộ điều khiển Iq là giá trị tạo ra moment

 Sơ đồ điều khiển vị trí: bộ điều khiển vị trí cấp trên, đặt giá trị cho bộ điều khiển tốc độ

4.10 Ưu điểm của điều khiển vector:

 Bản chất vật lý là điều khiển vector điều khiển trực tiếp moment, điều khiển tức thời trong mọi khỏang khắc, đáp ứng nhanh

Ưu điểm:

 Đáp ứng nhanh: Có thể điều khiển đạt được moment yêu cầu ở mọi tốc độ, Khắc phục các nhược điểm của điều khiển tần số, động cơ dị bộ điều khiển vector có tính năng giống như điều khiển động cơ một chiều

 Khả năng điều khiển ở tốc độ thấp: điều khiển được ngay cả ở các tốc độ chậm và khi rotor đứng yên, moment khởi động lớn, bằng moment tối đa

 Khả năng quá tải cao: dòng điện tăng ít so với moment, quả tải 170%

Nhược điểm:

 Do điều khiển phức tạp nên bộ điều khiển đắt, đòi hỏi công nghệ cao, tiết kiệm động cơ nhưng bộ biến tần lại đắt lên nhiều lần

 Do giá thành cao nên thích hợp với những ứng dụng đòi hỏi đáp ứng nhanh, các tải thế năng, các lọai máy yêu cầu moment khởi động lớn Còn đối với các tải bơm, quạt thì không kinh tế

Chương 5: Các bộ biến tần công nghiệp

Tài liệu sử dụng chính: tài liệu hướng dẫn của Siemens, Telemecanique

5.1 Hãm DC injection

còn gọi là hãm động năng dùng điện một chiều Ôn lại khái niệm hãm động năng dùng điện áp một chiều vào cuộn dây stator, nguyên lý hoạt động của hãm động năng điện

áp một chiều Điện áp 1 chiều cấp dòng điẹn 1 chiều đi qua hai pha, tạo ra từ trường không đổi trong khe khí, động cơ hoạt động như máy phát điện một chiều không cổ góp, ngắn mạch đầu ra Rotor quay tao điện áp ngắn mạch trên rotor, cơ năng chuyển thành nhiệt tản trên rotor PP chỉ sử dụng để dừng động cơ, moment hãm giảm dần Thông thường cần cài đặt giá trị dòng điện một chiều và thời gian hãm

5.2 Hãm tái sinh dùng nghịch lưu phụ thuộc:

lắp thêm một bộ nghịch lưu phụ thuộc song song với bộ chỉnh lưu , nghịch lưu hoạt động tương tự ở đcơ 1 chiều, tái sinh điện về lưới Vẽ sơ đồ đầu nối Ưu điểm: tiết kiệm điện khi động cơ thường xuyên hãm, nhược điểm chi phí ban đầu cao, chỉ thích hợp với các thải thay đổi tốc độ và chiều chuyển động thường xuyên

5.3 Nối các DC bus của các biến tần khác nhau với nhau: dễ thực hiện, giá rẻ, khi động

cơ này hãm thì năng lượng nuôi động cơ khác, vẽ sơ đồ Nhược điểm: nếu tất cả các động cơ đều hãm thì phải bố trí thêm điện trở

5.4 Hãm động năng qua điện trở:

 Vẽ sơ đồ, logic so sánh điện áp DC bus với điện áp chuẩn, đóng transistor, các đầu

ra dùng cho đấu nối, ưu điểm đơn giản, nhược điểm tốn điện, tốn điện trở, thích hợp với thiết bị hoạt động liên tục, ít hãm, đảo chiều

5.5 Tính toán điện trở hãm cho biến tần

 Điện trở công suất cần tính tóan theo 2 thông số: điện trở và công suất

 Trường hợm giảm tốc từ cao suống thấp: tính hiệu số cơ năng chia cho thời gian,

có công suất cần tản ra

 Trường hợp hãm tải thế năng thì tính hiệu thế năng, chia thời gian hạ tải Cần biết điện áp, dòng điện cho phép, suy ra điện trở cần

5.6 Harmonic trong biến tần

 Khái niệm Harmonics, các bậc, tác hại

 Nguyên nhân gây ra harmonics trong biến tần: bộ chỉnh lưu

5.7 Hạn chế harmonic trong biến tần

 Sử dụng like chork, DC chork: nguyên lý, đấu nối

 Sử dụng bộ lọc LC

 Sử dụng bộ lọc active

5.8 EMC trong biến tần và khắc phục

 Biến tần có tần số đóng ngắt PWM cao, từ 4 kHz đến 20 kHz, dòng điện đi qua dây cable như là antena phát, do đó biến tần là nguồn pháp ra sóng điện từ cao, rất nguy hiểm

 Tác hại sóng điện từ gây nên hệ thống động lực: dòng điện xoắn đi trong mạch từ

tỷ lệ bình phương tần số, máy nóng hơn, tiếng ồn va chóng hỏng Vỏ động cơ, trục động cơ gây ra vòng kín, dòng điện vòng lớn gây ra phát nóng động cơ, nhiều trường hợp làm hỏng vòng trượt

 Tác hại đến tín hiệu số: sai lệch mức logic, làm treo các hệ thống điều khiển, tác hại không ước tính được

 Tác hại đến tín hiệu analog: sai lệch các tín hiệu đo, sai lệch các tín hiệu điện áp điều khiển

 Sử dụng các dây cable động lực lọai 3 pha có vỏ bọc đối với cable dẫn điện 3 pha, chông phát điện trường ra ngoài Hai đầu cable nối đất

 Nối đất vỏ động cơ, vỏ các thiết bị và tổ điện, không tạo ra vòng ngắn mạch lớn

 Sử dụng dây twiste, dây có bọc chắn sóng điện từ với các dây tín hiệu số và tín hiệu logic

5.9 Cấu hình chung của biến tần công nghiệp

 Đặc tính công suất khai thác với các tốc độ khác nhau, động cơ tự làm mát, động

cơ làm mát ép buộc

 Khả năng quá tải ngắn hạn,

 Vùng làm việc P = const, f>fn

5.10 Các loại đầu vào đầu ra phổ thông nhất của biến tần

Điều khiển:

 Logic input, output

 Analog input, output

Động lực

 Nguồn, nối động cơ, nối đất

 Nối điện trở hãm, nối DC bus

5.11 Tính năng PI

 Định nghĩa PI, nguyên lý hoạt động

 Cấu hình điều khiển, ý nghĩa các thành phần: phản hồi, reference, PI

 Ứng dụng của điều khiển PI trong điều khiển áp suất bơm

5.12 Các thông số quan trọng chung cần cài đặt cho các loại biến tần,

 Y nghĩa của các thông số cơ bản lên hoạt động của động cơ và biến tần,

 Thao tác autotuning

 Các giá trị bảo vệ và điều khiển

5.13 Nêu phương pháp tiết kiệm năng lượng điện dùng biến tần cho các loại tải bơm,

điều khiển lưu lượng

 Đặc tính bơm, đặp tính hệ thống ống, đặc tính hiệu suất bơm

 Nguyên lý điều khiển lưu lượng bằng tiết lưu

 Nguyên lý điều khiển lưu lượng bằng biến tần,

 So sánh tiêu thụ năng lượng, lợi ích khác

5.14 Nêu phương pháp tiết kiệm năng lượng điện dùng biến tần cho các loại tải bơm,

điều khiển ổn định áp suất

 Đặc tính bơm, đặp tính hệ thống ống, đặc tính hiệu suất bơm

 Hoạt động của hệ thống bơm khi không điều khiển áp suất

 Nguyên lý điều khiển ổ định áp suất bằng biến tần,

 So sánh tiêu thụ năng lượng, lợi ích khác

5.15 Sử dụng biến tần của hãng Schnejder Electric, giới thiệu phương pháp sử dụng Pump Switching Card

5.16 Nguyên lý làm việc hệ thống HVAC và các khả năng tiết kiệm điện năng

 Chiller, hệ thống nước làm mát, hệ thống nén gas, hệ thống chất trao đổi nhiệt, hệ thống ventillation

 Các khả năng tiết kiệm năng lwongj trong HVAC