Hệ biến tần Động cơ không đồng bộ

Để tìm hiểu rõ hơn về dây chuyền này, Chúng em thực hiện đồ án môn Truyền đông điện với đề tài “Hệ biến tần Động cơ không đồng bộ”. Đồ án gồm 4 chương cụ thể như sau:Chương 1: Khái quát về động cơ không đồng bộ 3 pha.Chương 2: Khái quát chung về Biến tần hãng Siemens Micromaster 420.Chương 3: Tính chọn biến tần và thiết bị phụ kiệnChương 3: Ghép nối Biến tần Động cơ không đồng bộ ba phaChương 4: Các bài toán ứng dụng.

Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang LỜI NÓI ĐẦU Trong trình công nghiệp hóa, đại hóa nước ta nay, ngành tự động hóa đóng vai trò quan trọng như: giảm chi phí sản xuất, tăng suất lao động, thay người công việc nặng nhọc môi trường làm việc độc hại … Để đáp ứng yêu cầu việc ghép nối thiết bị tạo thành dây chuyền sản xuất tự động đóng vai trò then chốt Một dây chuyền phổ biên hệ Biến tần ghép nối thông qua cổng truyền thông để điểu khiển giám sát tốc độ động Để tìm hiểu rõ dây chuyền này, Chúng em thực đồ án môn Truyền đông điện với đề tài “Hệ biến tần- Động không đồng bộ” Đồ án gồm chương cụ thể sau: Chương 1: Khái quát động không đồng pha Chương 2: Khái quát chung Biến tần hãng Siemens Micromaster 420 Chương 3: Tính chọn biến tần thiết bị phụ kiện Chương 3: Ghép nối Biến tần- Động không đồng ba pha Chương 4: Các toán ứng dụng Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, chúng em hoàn thiện đồ án Tuy nhiên, thời gian làm việc ngắn, kiến thức kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án không tránh khỏi khiếm khuyết, hạn chế Chúng em mong nhận đóng góp xây dựng thầy, cô bạn để đồ án hoàn thiện Trong trình làm đồ án chúng em nhận giúp đỡ, hướng dẫn, bảo nhiệt tình thầy cô giáo góp ý xây dựng bạn bè Đặc biệt hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo Th S Nguyễn Đăng Khang công tác môn Tự Động Hoá – Khoa Điện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà nội, ngày .tháng năm 2012 Giáo viên hướng dẫn SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang MỤC LỤC CHƯƠNG III: CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG 58 A- HỆ THỐNG BƠM NƯỚC CHO KHU CÔNG NGHIỆP, TRUNG CƯ NHÀ CAO TẦNG .58 1,Giới thiệu 58 2,Hoạt động 58 3, Biến tần Siemens 59 a Sơ đồ 60 b Tủ điện: .60 B- CÁC ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH KHÁC 61 C-KẾT LUẬN 64 SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1.1 Đại cương động không đồng ba pha Động không đồng ba pha sử dụng rộng rãi công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung bình chiếm tỷ lệ lớn so với động khác Sở dĩ động không đồng có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều ba pha Trong thời gần đây, phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất kỹ thuật điện tử tin học, động không đồng ba pha khai thác ưu điểm Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu với hệ truyền động tiristo – động điện chiều Kết cấu động điện lồng sóc đơn giản, làm việc chắn, có đặc tính làm việc tốt đặc tính mở máy không động điện roto dây quấn Dòng điện mở máy thường lớn mà mômen mở máy lại không lớn Để cải thiện đặc tính mở máy củ động điện rôto lồng sốc, người ta chế tạo nhiều kiểu đặc biệt dùng nhiều động điện rôto rãnh sâu rôto hai lồng sóc (hay lồng sóc kép) Động điện không đồng rôto dây quấn điều chỉnh tốc tốc độ chừng mực định, tạo mômen khởi động lớn mà dòng khởi động không lớn lắm, chế tạo có khó so với với loại rôto lồng sóc, giá thành cao hơn, bảo quản khó 1.2 Phân Loại Và Kết Cấu 1.2.1 Phân Loại Theo kết cấu vỏ, máy điện không đồng chia thành kiểu sau: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ, v.v Theo kết cấu rôto, máy điện không đồng chia làm hai loại: loại rôto kiểu dây quấn loại rôto kiểu lồng sóc Theo số pha dây quấn stato chia thành loại: pha, hai pha ba pha 1.2.2 Kết cấu Giống máy điện quay khác, máy điện không đồng gồm phận sau 1.2.2.1 Stato (phần tĩnh): Stato bao gồm vỏ máy, lõi thép dây quấn SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung Đồ Án truyền động điện a) Vỏ máy GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Hình 1-1 Stato máy điện không đồng Mạch từ; Vỏ máy; Dây quấn; Chân đế Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt dây quấn, không dùng để làm mạch dẫn từ Thường vỏ máy làm gang Đối với máy có công suất tương đối lớn (1000 kW) thường dùng thép hàn lại làm thành vỏ Tùy theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ máy khác b) Lõi sắt b) a) c) Hình 1- Lõi thép stato máy điện không đồng a) Hình vành khăn; b) Hình rẻ quạt; c) Mạch từ stato Lõi sắt phần dẫn từ Vì từ trường qua lõi sắt từ trường quay, nên để giảm tổn hao lõi sắt làm thép kỹ thuật điện dây 0,5mm ép lại Yêu cầu lõi sắt phải dẫn từ tốt, tổn hao sắt nhỏ chắn Mỗi thép kỹ thuật điện có phủ sơn cách điện bề mặt để giảm tổn hao dòng điện xoáy gây nên (hạn chế dòng điện phuco) c) Dây quấn Dây quấn stator đặt vào rãnh lõi sắt cách điện tốt với lõi sắt Dây quấn đóng vai trò quan trọng máy điện trực tiếp tham gia trình biến đổi lượng điện thành hay ngược lại, đồng thời mặt kinh tế giá thành dây quấn chiếm phần cao toàn giá thành máy SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung Đồ Án truyền động điện 1.2.2.2 Phần quay (Rôto) GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Rôto động không đồng gồm lõi sắt, dây quấn trục (đối với động dây quấn có vành trượt) a) Lõi sắt Hình 1-3 Lõi sắt Rôto Lõi sắt rôto bao gồm thép kỹ thuật điện stator, điểm khác biệt không cần sơn cách điện thép tần số làm việc rôto thấp, vài Hz, nên tổn hao dòng phuco rôto thấp Lõi sắt ép trực tiếp lên trục máy lên giá rôto máy Phía lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn rôto b) Dây quấn rôto Phân làm hai loại chính: loại rôto kiểu dây quấn va loại rôto kiểu lồng sóc - Loại rôto kiểu dây quấn Rôto có dây quấn giống dây quấn stato Máy điện kiểu trung bình trở lên dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp, bớt dây đầu nối, kết cấu dây quấn rôto chặt chẽ Máy điện cỡ nhỏ dùng dây quấn đồng tâm lớp Dây quấn ba pha rôto thường đấu hình Đặc điểm loại động kiểu dây quấn thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch rôto để cải thiện tính mở máy ,điều chinh tốc độ hay cải thiện hệ số công suất máy - Loại rôto kiểu lồng sóc Kết cấu loại dây quấn khác với dây quấn stato Trong rãnh lõi sắt rôto, đặt dẫn đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt nối tắt lại hai đầu hai vòng ngắn mạch đồng hay nhôm Nếu rôto đúc nhôm vành ngắn mạch có cánh khoáy gió Rôto đồng chế tạo từ đồng hợp kim có điện trở suất cao nhằm mục đích nâng cao mômen mở máy Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung Đồ Án truyền động điện a) GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang b) Hình 1- 4.(a)Dây quấn rôto lồng sóc và(b) rôto lồng sóc rãnh chéo Để cải thiện tính mở máy, máy có công suất lớn, người ta làm rãnh rôto sâu dùng lồng sóc kép Đối với máy điện cỡ nhỏ, rãnh rôto làm chéo góc so với tâm trục c) Trục Trục máy điện mang rôto quay lòng stato, chi tiết quan trọng Trục máy điện tùy theo kích thước chế tạo từ thép Cacbon từ đến 45 Trên trục rôto có lõi thép, dây quấn, vành trượt quạt gió 1.2.3 Khe hở Vì rôto khối tròn nên khe hở Khe hở máy điện không đồng nhỏ (0,2÷1 mm máy cỡ nhỏ vừa) để hạn chế dòng từ hóa lấy từ lưới vào, nhờ hệ số công suất máy cao 1.3 Nguyên Lý Làm Việc Của Động Cơ Không Đồng Bộ Cấp nguồn điện cho dây quấn stato, dây quấn có dòng điện ba pha, sinh từ trường biến thiên mạch từ Từ trường quay với tốc độ n1 = 60* f ( f tần số lưới điện, p số đôi cực từ) Từ trường quét qua p dẫn cảm ứng dẫn sức điện động Vì dây quấn rôto nối ngắn mạch nên dây quấn có dòng điện Các dẫn mang dòng điện tác động tương hổ với từ trường quay sinh lực điện từ (chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái) Lực điện từ tác dụng lên rôto làm rôto quay với tốc độ n (n I1 = Ith = Khi s = => I1 = I1nm Rth2 + X th2 (1-3)  =  + 2 R + X th  th (R +R ) , 2 + X nm  gU  (1-4)  Biểu thức (1-2) phương trình đặc tính dòng điện stato biểu diễn Hình 1-6 Hình 1-6 Đặc tính dòng điện stato động không đồng Ta tính dòng điện qua rôto quy đổi stato I 2, = U1  R2,  ,  R1 + ÷ + ( X + X ) s   (1-5) , Khi s = => I = ( ω = ω1 ) Khi s = => I 2, = I 2, nm = U1 (R +R ) , 2 + X nm , (1-6)( ω = ) Dòng khởi động phía rôto động SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Hình 1-7 Đặc tính dòng điện rôto Để xây dựng phương trình đặc tính động không đồng ta dựa vào điều kiện cân công suất động Công suất điện từ chuyển từ stato sang rôto : Pđt = Mđt.ω1 (1-7) Mđt : Là mômen điện từ động Giả sử bỏ qua tổn thất phụ : Mđt = Mcơ =M Công suất Pđt chia làm hai phần Pcơ :Công suất đưa trục động ΔP2 : Công suất tổn hao đồng rôto : Pđt = Pcơ + ΔP2 Hay M ω1 = M ω + ∆P2 (1-8) (1-9) Do ∆P2 = M ( ω1 − ω ) = M ω1s (1-10) ΔP2 = 3.I2’2 R2’ (1-11) Mặt khác Nên M= 3I ,2 R2, ω1 s (1-12) , Thay giá trị I tính vào (1-12) biến đổi ta có M = 3U12 R2,   R2,  sω1  R1 + ÷ + X nm  s    (1-13) Đây phương trình đặc tính động không đồng SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 10 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Thông qua đầu vào tương tự Các đầu nối số 3, số Đầu vào số không hoạt động P0724= Thời gian trễ đầu vào số Xác định thời gian trễ (thời gian lọc) dùng cho đầu vào số Không có thời gian trễ Thời gian trễ 2.5 ms Thời gian trễ 8.2 ms Thời gian trễ 12.3 ms 6.2.4 Các đầu số (DOUT) P0731= P0748= 52.3 Các chế độ cài đặt thông BI: Chức thường Đóng đầu số số 52.0 Bộ truyền động sẵn Đóng Xác định nguồn đầu sàng số số 52.1 Bộ truyền động sẵn Đóng sàng hoạt động 52.7 Đầu số biến tần Xác định trạng thái cao/thấp rơle cho chức định SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 50 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang 6.2.5 Chọn giá trị điểm đặt tần số Chọn Giá trị đặt tần số P0748= Không có Giá trị đặt Giá trị đặt MOP Giá trị đặt tương tự Tần số cố định USS đường truyền BOP USS đường truyền COM CB đường truyền COM 6.2.6 Đầu vào tương tự (ADC) 6.2.7 Chạy nhấp P1058 = 5.00Hz F chạy nhấp bên phải Tần số đo đơn vị Hz động quay theo chiều kim đồng hồ chế độ chạy nhấp P1059 = 5.00Hz F nhấp bên trái Tần số đo đơn vị Hz động quay ngược chiều kim đồng hồ chế độ chạy nhấp P1060 = 10.00s T tăng tốc chạy nhấp Thờigian tăng tốc (đơn vị s) SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 51 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang khoảng thời gian tần số tăng từ đến giá trị lớn (P1082) Thời gian tăng tốc chạy nhấp giới hạn P1058 P1059 P7061= 10.00s T giảm tốc chạy nhấp Thời gian giảm tốc (đơn vị s) khoảng thời gian tần số giảm từ giá trị lớn (P1082) xuống 6.2.8 Các tần số quy chiếu / giới hạn P7061= 0.00Hz Tần số nhỏ (đơn vị Hz) Đặt tần số nhỏ cho động [Hz], động chạy mà không phụ thuộc vào tần số đặt Nếu điểm đặt có giá trị nhỏ giá trị thông số P1080, tần số đầu đặt P1080 đảo dấu P7061= 50.00Hz Tần số lớn (đơn vị Hz) 50.00 Hz Đặt tần số lớn cho động [Hz], động chạy mà không phụ thuộc vào tần số đặt Nếu điểm đặt vượt giá trị thông số P1082, tần số đầu giới hạn Giá trị đặt có tác dụng cho hai trường hợp động quay thuận ngược chiều kim hồ P7061= 50.00Hz Tần số quy chiếu (đơn vị Hz) 50.00 Hz Tần số quy chiếu (đơn vị Hz) tương đương với giá trị 100% Nên thay đổi chế độ cài đặt tần số lớn cần có giá trị lớn 50Hz Chế độ tự động thay đổi đến giá trị 60Hz tần số chuẩn 60Hz chọn nhờ khoá chuyển DIP 50/60 thông số P0100 Chú ý: Tần số quy chiếu có ảnh hưởng đến tần số điểm đặt điểm đặt tương tự (100% P2000) điểm đặt tần số thông qua giao thức USS (4000H P2000) có liên quan đến giá trị 6.2.9 Điều khiển động P1300= Chế độ điều khiển V/f SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 52 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Dùng thông số để chọn chế độ điều khiển Đối với chế độ điều khiển "đặc tính V/f", tỷ số điện áp biến tần với tần số biến tần xác định V/f tuyến tính V/f FCC V/f với đặc tính parabol P1310= P1311= 50% 0.0% Bù tăng gia tốc (đơn vị %) Tăng điện áp để tăng tốc hãm theo % tương ứng với P0305 P0350 P1311 làm tăng điện áp tăng tốc/ giảm tốc làm tăng thêm mômen để tăng tốc/ hãm Nếu thông số P1312 có tác dụng cho trình tăng tốc sau lệnh ON, thông số P1311 có tác dụng sau thời điểm mà hệ truyền động tăng tốc hãm P1312= P1320= P1321= P1322= P1323= P1324= P1325= P1335= P1336= 0.0% Bù tăng khởi động (đơn vị %) Tăng điện áp khởi động (sau lệnh ON) theo % tương ứng với P0305 (dòng điện định mức động cơ) P0350 (điện trở stato), sử dụng đặc tính V/f tuyến tính bình phương Điện áp tăng đến 1) Đạt đến điểm đặt lần 2) Điểm đặt giảm đến giá trị nhỏ đầu phát hàm tạo độ dốc tức thời Toạ độ tần số thứ luật 0.0Hz V/f lập trình Đặt toạ độ V/f (từ P1320/1321 đến P1324/1325 để xác định đặc tính V/f Toạ độ điện áp thứ luật 0.0Hz V/f lập trình Toạ độ f thứ luật V/f 0.0Hz lập trình Toạ độ điện áp thứ luật 0.0Hz V/f lập trình Toạ độ f thứ luật V/f 0.0Hz lập trình Toạ độ điện áp thứ luật 0.0Hz V/f lập trình 0.0% Bù độ trượt (tính theo %) Điều chỉnh động tần số biến tần cho tốc độ động không đổi tải động thay đổi Hệ số suy giảm cộng hưởng V/f 0.00 SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 53 Đồ Án truyền động điện i GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Kết nối mạch ngoài: Việc cài đặt thông số điều khiển PID tương ứng với việc lựa chọn nguồn phản hồi .ii Các loại giao diện điều khiển PID Quy trình liệu đầu vào (tần số) liệu phản hồi kết hợp sau cho điều khiển PID Quy trình số lượng liệu vào (cài đặt tần số) Dữ liệu phản hồi Phương thức cài đặt Điều khiển PID F360 (1) Cài đặt đầu analog Chọn chế độ cài đặt tần số FП0d / F207 VIA (DC: 4-20mA / 010V) (2) Cài đặt đầu analog 1: Cài đặt đầu analog VIA (DC:4-20mA / DC:0-10V) 2: Cài đặt đầu analog VIB (DC: 0-10V) (3) Đầu vào panel Cài đặt tốc độ đặt trước (4) Cổng giao thức (5) UP/DOWN (6) Cài đặt tốc độ sẵn CП0d = Chú ý : − Việc cài đặt FП0d F207 Không chọn cầu đấu tương tự mà sử dụng cầu đấu phản hồi (VIA VIB) SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 54 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang − Khi sử dụng cầu đấu VIA, đặt F130 F132 tới 52 53 để đưa tín hiệu tới RY-RC FLA-FLB-FLC − Khi sử dụng cầu đấu VIB, đặt F130 F132 tới 60 61 để đưa tín hiệu tới RY-RC FLA-FLB-FLC .iii Cài đặt điều khiển PID Đặt tham số mở rộng F360 ( điều khiển PID) Đặt tham số RCC (thời gian tăng tốc) dEC (thời gian giảm tốc) tới giá trị phù hợp Để giới hạn tần số đặt tham số UL (giới hạn tần số trên) LL (giới hạn tần số dưới) Số lượng quy trình thiết lập từ Panel, nhiên cài đặt số lượng quy trình giới hạn cài đặt UL LL Điều chỉnh cấp độ tăng PID Thông số Dải cài đặt Cài đặt mặc định F362 (Hệ số tỉ lệ) 0.01-100.0 0.30 F363 (Hệ số tích phân) 0.01-100.0 0.20 F366 (Hệ số vi phân) 0.00-2.55 0.00 F362: (Thông số điều chỉnh hệ số tỉ lệ P) Thông số điều chỉnh hệ số tỉ lệ suốt trình điều khiển PID, điều chỉnh tỉ lệ thuận với độ lệch cụ thể (Sự khác tần số đặt phản hồi) thu nhân giá trị lệch với thông số cài đặt Hệ số P lớn phản hồi nhanh Tuy nhiên giá trị lớn dẫn tới không ổn định F363 (Thông số điều chỉnh hệ số tích phân I) Thông số điều chỉnh hệ số tích phân suốt trình điều khiển PID, độ lệch lại chưa loại bỏ khâu tỉ lệ giảm tới (chức bù sai lệch dư) Hệ số tích phân lớn độ chênh lệch giảm nhanh Tuy nhiên lớn dẫn tới không ổn định F366 (Thông số điều chỉnh hệ số vi phân D) Thông số điều chỉnh hệ số vi phân suốt trình điều khiển PID Hệ số tích phân làm tăng tốc độ đáp ứng với thay đổi nhanh độ lệch (sự khác tần số đặt lượng phản hồi) Điều chỉnh điện áp analog Để sử dụng cài đặt analog bên (VIA VIB) đầu vào phản hồi (VIA VIB) yêu cầu thực việc điều chỉnh tỉ lệ điện áp (thiết lập điểm đầu vào) Thiết lập thời gian chạy trước điều khiển PID Có thể định thời gian chờ cho PID để ngăn biến tần từ khởi động PID trước hệ thống ổn định Biến tần bỏ qua tín hiệu đầu vào phản hồi thực hoạt động tần số xác định xử lý cho giai đoạn thời gian xác định với F359 vào chế độ điều khiển PID sau quãng thời gian xác định SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 55 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang  -7 Các chế độ hiển thị cảnh báo  Hiển thị trạng thái LED Các đèn LED hiển thị trạng thái truyền động điện Nhấp nháy nhanh khoảng 0.3 giây Nhấp nháy chậm khoảng 1giây Chưa có đầu nối nguồn Lỗi nhiệt biến tần Sẵn sàng hoạt động Cảnh báo giới hạn dòng Cả đèn LED nháy chậm Lỗi biến tần lỗi liệt kê Các cảnh báo khác Hai đèn LED nháy chậm luân phiên SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 56 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Biến tần hoạt động Dừng thấp áp/ Cảnh báo thấp áp Lỗi dòng Bộ truyền động không trạng thái sẵn sàng Lỗi áp ROM bị lỗi Cả đèn LED nhấp nháy nhanh lúc Lỗi nhiệt động RAM bị lỗi Cả đèn LED nhấp nháy nhanh luân phiên SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 57 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Chương III: CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG A- Hệ thống bơm nước cho khu công nghiệp, trung cư nhà cao tầng 1,Giới thiệu Hệ thống bơm nước cho khu công nghiệp, trung cư nhà cao tầng, không đòi hỏi vấn đề lưu lượng yêu cầu đặt phải giải việc ổn định áp suất Lý bình thường không vào cao điểm dùng nước hộ áp suất đường ống tăng cao, ngược lại giảm mạnh nên cần giữ cho áp suất ổn định Và cần phải thay đổi tốc độ quay bơm số lượng bơm để tiết kiệm điện tiêu thụ 2,Hoạt động SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 58 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Bơm khởi động (theo bước an toàn: làm đầy đường ống, khởi động mềm…) Khi áp suất giảm, tín hiệu áp suất từ đường ống phản hồi biến tần để điều khiển đóng bơm Tương tự chưa đủ áp suất bơm đóng Sự thay đổi áp suất biến tần xử lý thông qua việc thay đổi tốc độ bơm Khi hệ thống cấp nước tự động hoạt động, cảm biến áp suất gắn đường ống phát thay đổi áp suất đường ống nhu cầu tiêu thụ nước thay đổi gây ra, truyền tín hiệu thay đổi biến tần Sau tính toán so sánh với giá trị áp suất đặt trước, biến tần gửi lệnh thay đổi tần số xuống điều khiển tốc độ quay của động cánh quạt bơm đưa thêm hay cắt bớt bơm hệ thống Từ ổn định áp suất nước đường ống theo yêu cầu 3, Biến tần Siemens Để đáp ứng yêu cầu cấp nước với áp suất không đổi công nghiệp, dân dụng, hệ thống tưới tiêu tiết kiệm nước nông nghiệp, biến tần thiết kế đặc biệt để ứng dụng hệ thống cấp nước với áp suất ổn định Tính điều khiển PID để ứng dụng vào hệ thống điều khiển theo vòng kín Việc ứng dụng dòng biến tần vào hệ thống cấp nước đem lại nhiều lợi có chi phí thấp, mức độ tự động hoá cao, đầy đủ chức bảo vệ, dễ dàng vận hành mang lại hiệu rõ ràng tiết kiệm nước lượng tiêu thụ Biến tần giải pháp tuyệt vời cho hệ thống bơm điều áp SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 59 Đồ Án truyền động điện a Sơ đồ GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang b Tủ điện: SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 60 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang B- CÁC ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH KHÁC − Đồng tốc động cuộn - nhả, ổn định sức căng đầu − Điều khiển động đùn nhựa động cuộn, ổn định sức căng − Hỗ trợ điều khiển vector dòng điện vòng hở / vòng kín (dùng Encoder), điều khiển V/f vòng hở / vòng kín (dùng Encoder) giúp nâng cao độ xác cho dây chuyền cần phối hợp đồng SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 61 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang − Biến tần với chức bù trượt tốc độ, phát mômen, dò tìm tốc độ cộng với chức tăng mômen động mômen tải tăng giúp tốc độ băng tải luôn ổn định (bên cạnh biến tần có khả điều khiển động chạy đa cấp tốc độ lên đến 16 cấp tốc độ) − Đồng tốc động xe lớn Điều khiển vector dòng điện (dùng Encoder) đạt đặc tính truyền động mạnh cho cấu nâng hạ cần mômen quay tốc độ thấp SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 62 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang − Biến tần xác định dòng định mức cao, trình tự nâng hạ xác định giúp điều khiển động thang máy lên xuống, dừng tầng xác Điều khiển động đóng mở cửa mềm mại với Encoder chỉnh định độ rộng cửa SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 63 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang C-KẾT LUẬN Động không đồng có cấu tạo đơn giản, đặc tính phụ thuộc nhiều tham số Có nhiều phương pháp điều chỉnh tốc độ, nói chung việc điều chỉnh tốc độ gặp nhiều khó khăn Phương pháp điều chỉnh tần số nguồn điện giải pháp hoàn hảo, giải vấn đề nhược điểm phương pháp khác Điểm đặc biệt hệ truyền động biến tần - động bạn điều chỉnh vô cấp tốc độ động Tức thông qua việc điều chỉnh tần số bạn điều chỉnh tốc độ động thay đổi theo ý muốn dải rộng Sử dụng biến tần bán dẫn, có nghĩa bạn hưởng nhiều tính thông minh, linh hoạt tự động nhận dạng động cơ; tính điều khiển thông qua mạng; thiết lập 16 cấp tốc độ; khống chế dòng khởi động động giúp trình khởi động êm (mềm) nâng cao độ bền kết cấu khí; giảm thiểu chi phí lắp đặt, bảo trì; tiết kiệm không gian lắp đặt; chế độ tiết kiệm lượng,… nước với áp suất ổn Hà nội ngày 07/12/ 2012 (Nhóm sinh viên thực hiện) Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 64 [...]... vòng hở ), biến tần Siemen có thể đáp ứng được tất cả các công nghệ truyền động động cơ không đồng bộ Một số truyền động điển hình như: + Nâng hạ, cầu trục, thang máy, băng tải + Quạt gió, bơm + Máy công cụ: Máy khoan, tiện, bào giường + Các công nghệ khác như: Giặt là, máy in, dệt may, khuấy sơn Phần 2: Tính chọn biến tần và thiết bị phụ kiện Hệ biến tần- Động cơ không đồng bộ Cho động cơ KĐB 3 pha:... các ưu điểm của biến tần loại này Nhược điểm cơ bản của loại biến tần gián tiếp là hiệu suất thấp vì qua hai lần biến đổi Tùy theo tính chất của bộ chỉnh lưu và dạng tín hiệu đầu ra mà bộ biến tần độc lập được chia làm 2 loại: Bộ biến tần nguồn áp (hay là bộ nghịch lưu nguồn áp) Bộ biến tần nguồn dòng (hay là bộ nghịch lưu nguồn dòng) Trong chương này, chúng ta sẽ nghiên cứu về biến tần gián tiếp 2.1.2... bị biến tần dùng điều khiển động cơ SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 28 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang không đồng bộ, sử dụng rất tiện lợi và đảm bảo đủ công suất của động cơ trong quá trình hoạt động Dải công suất của biến tần: Áp Vào/Ra 0,2 Dải công xuất biến tần (kW) 0,4 0,55 0,75 1,5 2,2 3,7 5,5 7,5 11 15 1X220/3X220 3X220/3X220 3X380/3X380 Tính năng cơ bản của bộ biến tần: ... truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN 2.1.1 Khái niệm và phân loại a) Khái niệm Biến tần là thiết bị biến đổi dòng xoay chiều với tần số của lưới điện thành dòng xoay chiều có tần số khác với tần số của lưới b) Phân loại Biến tần trực tiếp: Là loại biến tần có tần số vào f 1 được biến đổi thành tần số f2 một cách trực tiếp không. .. trong mạch cứng hơn đặc tính cơ với R1f Dựa vào tam giác tổng trở ngắn mạch có thể xác định được X 1f, hoặc R1f trong mạch stato khi khởi động 1.6 Các Phương Pháp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 1.6.1 Phương pháp điều chỉnh điện áp Stato Mômen động cơ không đồng bộ tỷ lệ với bình phương điện áp stato, do đó có thể điều chỉnh được mômen và tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách điều chỉnh giá... khi giữ nguyên tần số a) b) Hình 1-14 Điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ a) Sơ dồ khối nguyên lý; b) Sơ đồ nguyên lý điều áp xoay chiều Để điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ phải dùng các bộ biến đổi điện áp xoay chiều (ĐAXC) Nếu coi ĐAXC là nguồn áp lý tưởng (Z b=0) thì căn cứ vào biểu thức mômen tới hạn, có quan hệ sau: SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 16 Đồ Án truyền động điện GVHD:... trúc và nguyên lý hoạt động của biến tần a) Sơ đồ cấu trúc Hình 2-2 Sơ đồ cấu trúc biến tần Các bộ biến tần gián tiếp có sơ đồ cấu trúc như hình vẽ (Hình 3-1) Bộ biến tần gồm các khâu: chỉnh lưu (CL), mạch lọc (L) và nghịch lưu độc lập (NLĐL) b) Nguyên lý hoạt động Đầu tiên điện áp xoay chiều được chuyển thành điện áp một chiều nhờ mạch chỉnh lưu, sau đó qua một bộ lọc rồi mới được biến đổi trở lại thành... phía stato của động cơ Tốc độ từ trường không đổi: ω1 = const , Sth giảm Do đó đặc tính cơ có dạng: SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 15 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Hình 1-13 Động cơ không đồng bộ với R=f và Xf trong mạch stato a) Sơ đồ với R1f ; b) Sơ đồ với X1f ; c) Đặc tính cơ Ta thâý rằng khi cần tạo ra đặc tính có mômen khởi động là Mmm thì đặc tính cơ ứng với X1f... số S nhỏ, gần đúng coi S = 0 Lúc này đặc th th tính cơ có dạng đơn giản M= 2M th S Sth (1-21) -Khi S = 1 Suy ra M = Mnm =2 Mth Sth SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 11 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Hình 1-8 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ 1.5 Các Thông Số Ảnh Hưởng Đến Đặc Tính Cơ Từ phương trình đặc tính cơ không đồng bộ : M = 3U12 R2, 2   R2,  2 sω1  R1 + ÷ + X... U12 giảm Trong khi đó tốc độ đồng bộ: ω1 = 2π f1 = const P và độ trượt không thay đổi Vậy ta có đường đặc tính cơ trong trường hợp này: SVTH: Đỗ Thành Chung Dương Văn Chung 12 Đồ Án truyền động điện GVHD: Th.S Nguyễn Đăng Khang Hình 1-9 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ khi giảm điện áp Vậy khi giảm điện áp cấp cho động cơ làm cho Mth giảm nhanh Tuy nhiên Sth không đổi vì vậy phương án giảm điện