DO AN ATV 312 trường đại học Cần Thơ

Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 LỜI NÓI ĐẦU Điều khiển tự động hệ thống áp dụng nhiều nhà máy sản xuất Với yêu cầu điều chỉnh tốc độ động cách xác trình sản xuất Từ yêu cầu thực tế lòng đam mê nghiên cứu hệ thống điều khiển tự động nên chúng em chọn đề tài “TÌM HIỂU VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN ATV 312” để làm đồ án Trong trình thực đề tài, chúng em nỗ lực hết sức, nhiên không tránh khỏi thiếu sót nội dung trình bày báo cáo hiểu biết thành chúng em đạt suốt trình nghiên cứu hướng dẫn nhiệt tình thầy Ths.Nguyễn Khắc Nguyên Cần Thơ, ngày 28 tháng 11 năm 2013 Sinh viên thực Nhóm CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Mục Lục CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN ATV 312 1.1.MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1.2.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN 1.2.1.BIẾN TẦN LÀ GÌ 1.2.2.PHÂN LOẠI BIẾN TẦN 1.2.3.TẦM QUAN TRỌNG CỦA BIẾN TẦN TRONG CÔNG NGHIỆP 1.3.TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN ATV 312 1.3.1.GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN ATV 312 1.3.2.CẤU TẠO BIẾN TẦN ATV 312 1.3.3.CÁC CHỨC NĂNG VÀ ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ATV 312 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN ATV 312 2.1.CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN 2.1.1.ĐIỀU KHIỂN V/F 10 2.1.2.ĐIỀU KHIỂN VÉC TƠ 10 2.2.PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN ATV 312 11 2.2.1.CÁC CÀI ĐẶT MẶC ĐỊNH 12 2.2.2.MENU ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN ATV 312 12 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ATV 312 VÀO ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 3.1.MỘT SỐ VÍ DỤ ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ATV 312 VÀO ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 22 3.1.1.TRỞ VỀ CÀI ĐẶT MẶC ĐỊNH CỦA BIẾN TẦN 22 3.1.2.NHẬP CÁC THÔNG SỐ VÀ LÀM AUTOTUNE 22 3.1.3.ĐIỀU KHIỂN NGÕ RA/ VÀO 25Hz ĐỔI CHIỀU VỚI LI1/ LI2 23 3.1.4.ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ QUAY Ở TẦN SỐ 80Hz 23 3.1.5.ĐIỀU KHIỂN VỚI MÀNG HÌNH Ở 15Hz 23 3.1.6.ĐỔI LUẬT ĐIỀU KHIỂN SANG U/F 24 3.1.7.LƯU THÔNG SỐ 25 3.1.8.CÀI SẴN TỐC ĐỘ VỚI LI3/ LI4 26 CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN ATV 312 1.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI - Tìm hiểu Biến Tần ATV 312 - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động biến tần ATV 312 phương pháp điều khiển biến tần ATV 312 - Điều khiển biến tần ATV 312 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN 1.2.1 Biến tần gì? - Biến tần thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều từ tần số sang dòng điện xoay chiều có tần số khác thay đổi Đối với biến tần dùng việc điều chỉnh tốc độ động xoay chiều việc thay đổi tần số thay đổi điện áp khác với điện áp cấp vào biến tần 1.2.2 Phân loại biến tần Biến tần thường chia làm hai loại: - Biến tần trực tiếp - Biến tần gián tiếp a Biến tần trực tiếp Biến tần trực tiếp biến đổi tần số trực tiếp từ lưới điện xoay chiều không thông qua khâu trung gian chiều Tần số điều chỉnh nhảy cấp nhỏ tần số lưới ( f1 < flưới ) Loại biến tần sử dụng b Biến tần gián tiếp Để biến đổi tần số cần thông qua khâu trung gian chiều có tên gọi biến tần gián tiếp 1.2.3 Tầm quan trọng biến tần công nghiệp Biến tần với chức điều khiển vô cấp tốc độ động cho phép người sử dụng điều chỉnh tốc độ theo nhu cầu mục đích sử dụng Chúc điều khiển tốc độ động lên tối 16 cấp với khả kiểm soát thời gia tốc/ giảm tốc ,nhiều mức công suất phù hợp với nhiều loại động Có chức bảo vệ tải, CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 áp, thấp áp, dòng,thấp dòng ,quá nhiệt động cơ,nối đất….nó giúp người vận hành yên tâm lo lắng vấ đề kiểm soát trình vận hành Biến tần giúp dây chuyền hoạt động tối ưu: tiết kiệm điện ,đồng thiết bị(động cơ) hoạt động trơ tru, thân thiện với người sử dụng giảm thiểu chi phí bảo chì- bảo dưỡng Trong thực tế có nhiều hoạt động công nghiệp có liên quan đến tốc độ động điện Đôi lúc xem ổn định tốc độ động mang yếu tố sống chất lượng sản phẩm, ổn định 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 đúc… Vì thế, việc điều khiển ổn định tốc độ động xem vấn đề yếu hệ thống điều khiển công nghiệp 1.3 TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN ATV 312 1.3.1 GIỚI THIỆU BIẾN TẦN ATV 312 Hình 1.1 Biến Tần ATV 312 CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 - Biến tần Schneider Altivar 312 biến tần nhỏ gọn, mạnh mẽ, dễ giao tiếp linh hoạt với khả thiết kế cho động không đồng có công suất đến 15kW Chỉ cần thực vài kết nối đơn giản bạn đưa biến tần vào hoạt động - Biến tần ATV312 cho động không đồng ba pha Cấp điện áp vào pha / pha 240VAC pha 380 VAC Cho ứng dụng dãy công suất từ 0,18 đến 15kW + Băng chuyền, máy đóng gói, cấu nâng hạ, hệ thống di chuyển hàng hoá, máy dệt, máy trộn, máy xay, + Máy bơm máy nén khí, máy quạt, Các đặc tính tổng quát + Điều khiển tốc độ phương pháp định hướng theo vector từ thông + Giám sát điều khiển hoạt động qua công giao tiếp + Tạo mômen có giá trị 2Tn tần số 3kHz mà không cần hiệu chỉnh Bảo vệ cho biến tần động + Được trang bị tính hãm trình tự + Tích hợp hiệu chỉnh PI, chọn trước tốc độ cài đặt + Chức tự động dò thông số "auto-tuning" + Chức điều khiển theo sức căng chuyên dụng cho ngành dệt CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 1.3.2 CẤU TẠO BIẾN TẦN ATV 312 Hình 1.2 Giao diện Biến Tần ATV 312 Hình 1.3 Sơ đồ đấu dây Biến Tần ATV 312 CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Hình 1.4 Cấu trúc biến tần ATV 312 Hình 1.5 Bộ chỉnh lưu biến tần ATV312 CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 1.3.3 CHỨC NĂNG VÀ ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ATV 312 Hình 1.6 Các loại biến tần Schneider ứng dụng biến tần Schneider - Đáp ứng ứng dụng công nghiệp đơn giản - Băng tải, máy nâng hạ, máy đóng gói, máy dán nhãn - Ứng dụng điều khiển bơm, quạt - Máy dệt, nhựa, máy trộn, nghiền CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN ATV 312 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN 2.1.1 ĐiỀU KHIỂN V/F Hình 2.1 Phương pháp điều khiển v/f trì từ thông không đổi Hình 2.2 Luật điều khiển v/f điểm CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 2.1.2 ĐIỀU KHIỂN VÉC TƠ Hình 2.3 Phương pháp điều khiển véc tơ từ thông Hình 2.4 So sánh điều khiển véc tơ v/f CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 10 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312  Tự động điều chỉnh độ tăng/giảm tốc giảm tốc trường hợp áp lúc hãm  Không tự động khởi động sau bị lỗi  Tần số đóng cắt nghịch lưu: 4kHz  Các ngõ vào logic: - LI1, LI2 (vận hành chiều): điều khiển 2-dây theo trạng thái, LI1=thuận, LI2=nghịch hai ngõ vào chưa gán chức - LI3, LI4: dùng để chọn tốc độ đặt trước (tốc độ 1= tốc độ tham chiếu 0, tốc độ = 10Hz, tốc độ = 15Hz, tốc độ = 20Hz)  Các ngõ vào analog: - AI1: tham chiếu tốc độ 0-10V - AI2: tham chiếu tốc độ tổng 0±10V - AI3: 4-20mA chưa gán chức  Relay R1: tiếp điểm hở có lỗi  Relay R2: chưa gán chức CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 12 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 2.2.2 MENU ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN ATV312 Hình 2.6 Menu điều khiển Cài đặt menu Set- CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 13 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Điều khiển động menu drC- CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 14 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Trang 15 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Trang 16 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Menu I/O CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 17 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Menu Điều khiển Ctl- CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 18 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Trang 19 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Menu quản lý lỗi FLt- CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 20 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Trang 21 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Trang 22 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ATV 312 VÀO ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 3.1 MỘT SỐ VÍ DỤ ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ATV 312 VÀO ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 3.1.1 Trở cài đặt mặc định biến tần drC InI (giữ 2s) FCS Trạng thái: Đưa biến tần trở thông số cài đặt ban đầu 3.1.2 Nhập thông số làm Autotune bFr drC UnS FrS nCr nSP COS tUN SEt YES dOnE ItH=nCr Trạng thái: nhập thông số cho chạy Autotune CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 23 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 3.1.3 Điều khiển ngõ ra/vào 25Hz đổi chiều với LI1/LI2 CtL I/O Fr1 AL1 tCC 2C rrS LI2 Trạng thái : LI1 : chạy thuận LI2 : chạy nghịch 3.1.4 Điều khiển động quay tần số 80Hz drC tFr 90Hz SEt HSP 80Hz Trạng thái : Động chạy tần số 80Hz 3.1.5 Điều khiển với hình 15Hz drC Fr1 AIV1 I/O tCC LOC Trạng thái : Động chạy tần số 15Hz CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 24 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 3.1.6 Đổi luật điều khiển sang U/F drC Uft L Trạng thái : chuyển từ điều khiển Vectơ sang điều khiển U/F 3.1.7 Lưu thông số drC SCS Str1 3.1.8 Cài sẵn tốc độvới LI3/LI4 CtL Fun rFC PSS CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Fr1 PS2 LI3 PS4 LI4 SP2 20 SP3 10 SP4 25 Trang 25 Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 Trạng thái : Bật LI1 nhấn Run động chạy với tần số sau: (LI4 = LI3 = 0): 50Hz (LI4 = LI3 = 0): 10Hz (LI4 = LI3 = 1): 20Hz (LI4 = LI3 = 1): 25Hz CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang 26 ... Biến Tần ATV 312 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN ATV 312 1.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI - Tìm hiểu Biến Tần ATV 312 - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động biến tần ATV 312 phương pháp điều khiển biến tần ATV 312 -... TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN ATV 312 1.3.1 GIỚI THIỆU BIẾN TẦN ATV 312 Hình 1.1 Biến Tần ATV 312 CBHD: Ths Nguyễn Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 - Biến... Khắc Nguyên Trang Đồ án Điện Tử Công Nghiệp Tìm Hiểu Điều Khiển Biến Tần ATV 312 1.3.2 CẤU TẠO BIẾN TẦN ATV 312 Hình 1.2 Giao diện Biến Tần ATV 312 Hình 1.3 Sơ đồ đấu dây Biến Tần ATV 312 CBHD: Ths