Xây dựng hệ truyền động điện xoay chiều - biến tần PLC

Header Page of 126 B GIO DC V O TO TRNG Lun Xõy dng h truyn ng in xoay chiu - bin tn PLC Footer Page of 126 Header Page of 126 LI NểI U Nh chỳng ta ó bit, nc ta hin ang quỏ trỡnh cụng nghip hoỏ, hin i hoỏ Vỡ th, t ng hoỏ úng vai trũ quan trng, t ng hoỏ giỳp tng nng sut, tng chớnh xỏc v ú tng hiu qu quỏ trỡnh sn xut cú th thc hin t ng hoỏ sn xut, bờn cnh cỏc thit b mỏy múc c khớ hay in, cỏc dõy chuyn sn xutv.v, cng cn cú cỏc b iu khin iu khin chỳng Trong cỏc thit b hin i c a vo cỏc dõy chuyn sn xut t ng ú khụng th khụng k n bin tn v PLC B bin tn khụng ch iu khin tc ng c bng cỏch thay i tn s, ng mm ng c m cũn gúp phn ỏng k gim nng lng in tiờu th cỏc c s sn xut ca doanh nghip Vỡ vy b bin tn cú vai trũ rt quan trng i sng v hot ng ca cỏc doanh nghip PLC l mt thit b iu khin a nng c ng dng rụng rói cụng nghip iu khin h thng theo mt chng trỡnh c vit bi ngi s dng Nh hot ng theo chng trỡnh nờn PLC cú th c ng dng iu khin nhiu thit b mỏy múc khỏc Nu mun thay i quy lut hot ng ca mỏy múc, thit b hay h thng sn xut t ng, rt n gin ta ch cn thay i chng trỡnh iu khin Cỏc i tng m PLC cú th iu chnh c rt a dng, t mỏy bm, mỏy ct, mỏy khoan, lũ nhit n cỏc h thng phc nh: bng ti, h thng chuyn mch t ng (ATS), thang mỏy, dõy chuyn sn xutv.v Xut phỏt t c im trờn em ó chn ti: Xõy dng h truyn ng in xoay chiu - bin tn PLC Ni dung ỏn gm chng: - Chng ng c khụng ng b v cỏc phng phỏp iu khin tc bng iu chnh tn s ngun cp - Chng Xõy dng h thng iu khin tc ng c khụng ng b dựng PLC - Chng ng dng h truyn ng in ng tc cho mỏy cun dõy ng Footer Page of 126 Header Page of 126 CHNG NG C KHễNG NG B V CC PHNG PHP IU CHNH TN S NGUN CP 1.1 KHI NIM Mỏy in khụng ng b l loi mỏy in quay, hot ng trờn nguyờn lý cm ng in t, cú tc quay ca roto khỏc vi tc quay ca t trng quay Mỏy in khụng ng b kt cu n gin, lm vic chc chn s dng v bo qun thun tin, giỏ thnh r nờn c s dng rng rói nn kinh t quc dõn, nht l loi cụng sut di 100 kW ng c in khụng ng b rụto lng súc cu to n gin nht l ng c rụto lng súc (ỳc nhụm) nờn chim mt s lng khỏ ln loi ng c cụng sut nh v trung bỡnh Nhc im ca ng c ny l iu chnh tc khú khn v dũng in ng ln thng bng 6-7 ln dũng in nh mc b khuyt cho nhc im ny, ngi ta ch to ụng c khụng ng b rụto lng súc nhiu tc v dựng rụto rónh sõu, lng súc kộp h dũng in ng, ng thi tng mụmen ng lờn ng c in khụng ng b rụto dõy qun cú th iu chnh c tc mt chng mc nht nh, cú th to mt mụmen ng ln m dũng ng khụng ln lm, nhng ch to cú khú hn so vi loi rụto lng súc, ú giỏ thnh cao hn, bo qun cng khú hn 1.2 NG C KHễNG NG B 1.2.1 Cu to ng c khụng ng b gm phn c bn l phn quay (roto) v phn tnh (stato), gia phn quay v phn tnh l khe h khụng khớ a) Cu to ca stato Stato gm phn c bn: mch t v mch in Mch t: mch t ca stato c ghộp bng cỏc lỏ thộp k thut in cú chiu Footer Page of 126 Header Page of 126 dy khong 0,3 0,5 mm, cỏch in mt chng dũng Fucụ Lỏ thộp stato cú dng hỡnh van III ng c khụng ng b v cu to c chia lm hai loi: ng c khụng ng b ngn mch hay cũn gi l rụto lng súc v ng c dõy qun Stato cú hai loi nh phn lun ny ch nghiờn cu ng c khụng ng b rụto lng súc Stato (phn tnh) Stato bao gm v mỏy, lừi thộp v dõy qun -V mỏy V mỏy l ni c nh lừi st, dõy qun v ng thi l ni ghộp ni np hay gi trc V mỏy cú th lm bng gang nhụm hay lừi thộp ch to v mỏy ngi ta cú th ỳc, hn, rốn V mỏy cú hai kiu: v kiu kớn v v kiu bo v V mỏy kiu kớn yờu cu phi cú din tớch tn nhit ln ngi ta lm nhiu gõn tn nhit trờn b mt v mỏy V kiu bo v thng cú b mt ngoi nhn, giú lm mỏt thi trc tip trờn b mt ngoi lừi thộp v v mỏy Hp cc l ni du in t li vo i vi ng c kiu kớn hp cc yờu cu phi kớn, gia thõn hp cc v v mỏy vi np hp cc phi cú ging cao su Trờn v mỏy cũn cú bulon vũng cu mỏy nõng h, chuyn v bulon tip mỏt -Lừi st Lừi st l phn dn t Vỡ t trng i qua lừi st l t trng quay, nờn gim tn hao lừi st c lm nhng lỏ thộp k thut in dõy 0,5mm ộp li Yờu cu lừi st l phi dn t tt, tn hao st nh v chc chn Mi lỏ thộp k thut in u cú ph sn cỏch in trờn b mt gim tn hao dũng in xoỏy gõy nờn (hn ch dũng in phuco) -Dõy qun Dõy qun stator c t vo rónh ca lừi st v c cỏch in tt vi lừi st Dõy qun úng vai trũ quan trng ca mỏy in vỡ nú trc tip tham gia Footer Page of 126 Header Page of 126 cỏc quỏ trỡnh bin i nng lng in nng thnh c nng hay ngc li, ng thi v mt kinh t thỡ giỏ thnh ca dõy qun cng chim mt phn khỏ cao ton b giỏ thnh mỏy b) Phn quay (Rụto) Rụto ca ng c khụng ng b gm lừi st, dõy qun v trc (i vi ng c dõy qun cũn cú vnh trt) -Lừi st Lừi st ca rụto bao gm cỏc lỏ thộp k thut in nh ca stator, im khỏc bit õy l khụng cn sn cỏch in gia cỏc lỏ thộp vỡ tn s lm vic rụto rt thp, ch vi Hz, nờn tn hao dũng phuco rụto rt thp Lừi st c ộp trc tip lờn trc mỏy hoc lờn mt giỏ rụto ca mỏy Phớa ngoi ca lừi thộp cú x rónh t dõy qun rụto -Dõy qun rụto Phõn lm hai loi chớnh: loi rụto kiu dõy qun va loi rụto kiu lng súc Loi rụto kiu dõy qun Rụto cú dõy qun ging nh dõy qun stato Mỏy in kiu trung bỡnh tr lờn dựng dõy qun kiu súng hai lp, vỡ bt nhng dõy u ni, kt cu dõy qun trờn rụto cht ch Mỏy in c nh dựng dõy qun ng tõm mt lp Dõy qun ba pha ca rụto thng u hỡnh c im ca loi ng c kiu dõy qun l cú th thụng qua chi than a in tr ph hay sut in ng ph vo mch rụto ci thin tớnh nng m mỏy ,iu chinh tc hay ci thin h s cụng sut ca mỏy Loi rụto kiu lng súc Kt cu ca loi dõy qun rt khỏc vi dõy qun stato Trong mi rónh ca lừi st rụto, t cỏc dn bng ng hay nhụm di lừi st v c ni tt li hai u bng hai vũng ngn mch bng ng hay nhụm Nu l rụto ỳc nhụm thỡ trờn vnh ngn mch cũn cú cỏc cỏnh khoỏy giú Rụto ng c ch to t ng hp kim cú in tr sut cao nhm mc ớch nõng cao mụmen m mỏy Footer Page of 126 Header Page of 126 ci thin tớnh nng m mỏy, i vi mỏy cú cụng sut ln, ngi ta lm rónh rụto sõu hoc dựng lng súc kộp i vi mỏy in c nh, rónh rụto c lm chộo gúc so vi tõm trc Dõy qun lng súc khụng cn cỏch in vi lừi st -Trc Trc mỏy in mang rụto quay lũng stato, vỡ vy nú cng l mt chi tit rt quan trng Trc ca mỏy in tựy theo kớch thc cú th c ch to t thộp Cacbon t n 45 Trờn trc ca rụto cú lừi thộp, dõy qun, vnh trt v qut 1.2.2 Nguyờn lý lm vic ca ng c khụng ng b ng c khụng ng b ba pha cú hai phn chớnh: stato (phn tnh) v rụto (phn quay) Stato gm cú lừi thộp trờn ú cú cha dõy qun ba pha Khi u dõy qun ba pha vo li in ba pha, dõy qun s cú cỏc dũng in chy, h thng dũng in ny tao t trng quay, quay vi tc : f 60 n 1 (1.1) p Trong ú: -f1: tn s ngun in -p: s ụi cc t ca dõy qun Phn quay, nm trờn trc quay bao gm lừi thộp rụto Dõy qun rụto bao gm mt s dn t cỏc rónh ca mch t, hai u c ni bng hai vnh ngn mch T trng quay ca stato cm ng dõy rụto sc in ng E, vỡ dõy qun stato kớn mch nờn ú cú dũng in cha S tỏc dng tng h gia cỏc dn mang dũng in vi t trng ca mỏy to cỏc lc in t Ft tỏc dng lờn dn cú chiu xỏc nh theo quy tc bn tay trỏi Tp hp cỏc lc tỏc dng lờn dn theo phng tip tuyn vi b mt rụto to mụmen quay rụto Nh vy, ta thy in nng ly t li in Footer Page of 126 Header Page of 126 ó c bin thnh c nng trờn trc ng c Núi cỏch khỏc, ng c khụng ng b l mt thit b in t, cú kh nng bin in nng ly t li in thnh c nng a trờn trc ca nú Chiu quay ca rụto l chiu quay ca t trng, vỡ vy ph thuc vo th t pha ca in ỏp li t trờn dõy qun stato Tc ca rụto n2 l tc lm vic v luụn luụn nh hn tc t trng v ch trng hp ú mi xy cm ng sc in ng dõy qun rụto Hiu s tc quay ca t trng v rụto c c trng bng mt i lng gi l h s trt s: s n n n (1.2) Khi s=0 ngha l n1=n2, tc rụto bng tc t trng, ch ny gi l ch khụng ti lý tng (khụng cú bt c sc cn no lờn trc) ch khụng ti thc, s0 vỡ cú mt ớt sc cn giú, ma sỏt bi Khi h s trt bng s=1, lỳc ú rụto ng yờn (n2=0), momen trờn trc bng momen m mỏy H s trt ng vi ti nh mc gi l h s trt nh mc Tng ng vi h s trt ny gi tc ng c gi l tc nh mc Tc ng c khụng ng b bng: (1.3) n n (1 s ) 1 Mt c im quan trng ca ng c khụng ng b l dõy qun stato khụng c ni trc tip vi li in, sc in ng v dũng in rụto cú c l cm ng, chớnh vỡ vy ngi ta cng gi ng c ny l ng c cm ng Tn s dũng in rụto rt nh, nú ph thuc vo tc trt ca rụto so vi t trng: f p n n 60 2 p n (n n ) n 60 1 f s (1.4) ng c khụng ng b cú th lm vic ch mỏy phỏt in nu ta dựng mt ng c khỏc quay nú vi tc cao hn tc ng b, Footer Page of 126 Header Page of 126 cỏc u ca nú c ni vi li n Nú cng cú th lm vic c lp nu trờn u ca nú c kớch bng cỏc t in ng c khụng ng b cú th cu to thnh ng c mt pha ng c mt pha khụng th t m mỏy c, vỡ vy ng ng c mt pha cn cú cỏc phn t ng nh t in, in tr 1.3 CC PHNG PHP IU CHNH TN S NGUN CUNG CP CHO NG C KHễNG NG B Ta ó bit ng c khụng ng b c s dng rt ph bin k thut truyn ng in c bit l ngy nay, phỏt trin cụng ngh ch to bỏn dn cụng sut v k thut in t tin hc, ng c khụng ng b ó v ang c hon thin v cú kh nng cnh tranh ln vi cỏc h truyn ng mt chiu, nht l vựng cụng sut truyn ng ln Trc õy cỏc h truyn ng ng c khụng ng b cú iu chnh tc li chim t l rt nh, ú l nú cú cu to phn cm v phn ng khụng tỏch bit Dõy qun s cp ca ng c khụng ng b nhn in t li vi tn s f, dõy qun th cp c khộp kớn qua in tr hoc ni tt Dõy qun th cp sinh dũng in nh hin tng cm ng in t, vi tn s l hm ca tc gúc rụto T thụng ng c cng nh mụmen ng c sinh ph thuc vo nhiu tham s Do vy, h iu chnh t ng truyn ng in ng c khụng ng b l h iu chnh nhiu tham s cú tớnh phi tuyn mnh lm cho c tớnh m mỏy xu, iu chnh tc v khng ch quỏ trỡnh quỏ l khú khn Chỳng ta thng gp mt s phng phỏp iu chnh tc ng c nh sau: - iu chnh in ỏp cp cho ng c - iu chnh in tr rụto - iu chnh cụng sut trt - iu chnh tn s ngun cung cp cho ng c Footer Page of 126 Header Page of 126 iu chnh tn s ngun cung cp cho ng c l phng phỏp iu chnh trit cho phộp thay i c tc ng b, v iu chnh tc ng c vựng trờn ca tc nh mc Trong lun ny ch quan tõm n iu chnh tn s ca ng c bi vỡ phng phỏp ny ỏp ng c nhng ũi hi cao ca cỏc h truyn ng bỏm ng c khụng ng b nh: vựng tc thp, di iu chnh rng, ớt cú tn tht cụng sut, cú giỏ tr kinh t cao H thng truyn ng cú nhc im l mch iu khin phc tp, cú mc tớch hp linh kin ln vớ d nh bin tn hin thng c s dng bin i tn s Tu theo cu trỳc c bn ca b bin tn - ng c khỏc m ngi ta phõn cỏc loi bin tn sau: Bin tn trc tip: l loi bin tn m tn s u luụn nh hn tn s li fs, thng nh hn 50 fs dựng cho cỏc h truyn ng cụng sut ln Bin tn giỏn tip ngun ỏp: loi ny thng dựng cho h truyn ng nhiu ng c Cỏc b bin tn ny cú thờm b iu ch rng xung thỡ cho cht lng in ỏp cao Bin tn nghch lu c lp ngun dũng: Thớch hp cho h truyn ng o chiu cú cụng sut ng c truyn ng ln Yờu cu chớnh i vi c tớnh truyn ng tn s l m bo cng c tớnh c v kh nng quỏ ti ton b di iu chnh tn s v ph ti Ngoi cũn cú cỏc yờu cu v iu chnh ti u ch tnh Bin tn cho phộp ta thay i tn s ngun cp cho ng c khụng ng b, tc quay ca ng c khụng ng b s c xỏc nh nh sau: (1 s) fs p Trong ú: : tc quay ca ng c s: trt fs: tn s ngun cung cp p: s ụi cc ca ng c Footer Page of 126 (1.5) Header Page 10 of 126 T biu thc (1.5) ta thy thay i tn s ngun cung cp fs thỡ ta thay i c tc quay ca ng c ng c khụng ng b h iu khin tn s c mụ t nh mt i tng iu khin nhiu tham s i lng vo l tn s fs ca in ỏp Us (cng cú th l dũng in Is), i lng l tc , mụmen v v trớ Ngoi cũn cú ph ti Mc Trong phng phỏp iu chnh tn s cn phi tuõn theo cỏc lut iu chnh, bi vỡ iu khin tn s thỡ tr khỏng, t thụng, dũng in ca ng c thay i m bo mt s ch tiờu m khụng lm ng c b quỏ dũng thỡ cn phi iu chnh c in ỏp i vi h thng truyn ng bin tn ngun ỏp thng cú yờu cu gi kh nng quỏ ti v mụmen l khụng i sut vựng iu chnh tc cng nh m bo tn tht iu chnh l nh nht Cỏc quy lut iu chnh tn s c trỡnh by di õy 1.3.1 Lut iu chnh gi kh nng quỏ ti khụng i Xut phỏt t phng trỡnh tớnh mụmen ti hn b qua in tr dõy qun stator l: M th Lm U fs 2.L2s Lr Km U fs (1.6) Mth: mụmen ti hn ca ng c, Lm: in cm h cm gia mch stato v rụto, Lr: in cm ca rụto Ls l in cm mch stato, 0: tc ng b, Km l h s mụmen, Ufs : in ỏp cp cho ng c tn s f, Kh nng quỏ ti v mụmen c quy nh bng h s quỏ ti mụmen: m Mth M (1.7) Mthdm Mdm (1.8) Vi iu kin ny thỡ: m Footer Page 10 of 126 Header Page 83 of 126 u dõy Kớ hiu Chc nng 26 DAC2+ u s tng t 2(+) 27 DCA2- u s tng t (-) 28 - 29 P+ Cng RS485 30 N- Cng RS485 u cỏch ly 0V/max,100mA Cỏc thụng s ca bin tn MM440: + Cú cp cho ngi dựng truy cp vo: Tiờu chun, m rng, chuyờn gia v dch v c chn bng thụng s P0003 Trong hu ht cỏc ng dng, cỏc thụng s cp tiờu chun v chuyờn gia l S lng cỏc thụng s xut hin mi nhúm chc nng tu thuc vo cp truy cp t P0003 + u im ca bin tn MM440 - Thit k nh gn v d dng lp t - iu khin vect vũng kớn tc v mụmen - Cú nhiu la chn truyn thụng nh: PROFIBUS, Device Net, CAN - nh mc theo ti mụmen khụng i hoc bm, qut - D tr nng lng chng st ỏp - Tớch hp sn b hóm dựng in tr cho cỏc bin tn 75kW - Khi ng bỏm bin tn ni vi ng c quay - Tớch hp chc nng bo v nhit cho ng c dựng PTC/KTY - Mụmen khụng i qua tc - Kim soỏt mụmen ti Footer Page 83 of 126 82 Header Page 84 of 126 3.2.4 B iu khin trung tõm Chn PLC hóng Siemens.Loi CPU: CPU 314 Hỡnh 3.6 CPU 314 hóng Siemens Thụng s k thut: - Thi gian thc hin cho lnh hot ng: 0.12 s - Cú 256 b m - Cú 256 b thi gian - S u vo/u ln nht: 1024/1024 - Kờnh vo/ra tng t ln nht: 256/256 - S Rack nhiu nht: - S module mi rack, ln nht: - Mụi trng giao tip: MPI Yes ; Profibus-DP No; Point-topoint No - in ỏp ngun: 24 V DC (khong cho phộp: 20.4 V to 28.8 V) - Dũng tiờu th: 650 mA + Module vo/ra s: Chn module vo/ra s SM323: 16DI-24VDC/16DO24VDC/0,5A + Module analog output : iu khin tc bin tn Chn loi phõn di 12bit: module SM332-5HD00 vi 4AO 12bit.(u vo bin tn cú phõn di 10bit) + Module m tc cao: Siemens cú loi module m: FM350-1 vi u vo 200kHz(open collector); v FM350-2 vi u vo m 10kHz Footer Page 84 of 126 83 Header Page 85 of 126 + Module ngun: PS307 5A Enco.der 1000PPR phỏt tn s max ng c quay tc max 1500RPM => fmax = 1500*1000/60 =25000Hz =25kHz nhn xung m t Encoder Chn loi module FM350-1 vi u vo m 200kHz(u vo open colector)/500kHz(u vo line driver) 3.2.5 Mn hỡnh iu khin ti ch Chn mn hỡnh iu khin ca hóng SIEMENS, loi MultiPanels MP270 - Touch Hỡnh 3.7.Mn hỡnh MultiPanels MP270 - Touch hóng SIEMENS Thụng s k thut: - B phn x lý: 32 bit CPU - Cu hỡnh b nh: Mbyte - Phn mm: Microsoft Windows CE - Kt ni truyn thụng vi PLC, PC/PU, mỏy in: ì RS232/TTY (active/passive); ì RS232 (9-pin); ì RS422/RS485 - Mn hỡnh: TFT LCD 6; phõn gii (pixels) 640 ì 480; 256 mu - Tui th: 40,000 (h) - Mụi trng hot ng: Touch - in ỏp cung cp: 24VDC - Cụng sut: 14W Footer Page 85 of 126 84 Header Page 86 of 126 3.3 S CUNG CP INV KT NI CC PHN T CA MY CUN DY NG S kt ni ngun cung cp cho h thng: Ngun ba pha cung cp cho cỏc bin tn; ngunmt chiu cung cp cho CPU v cỏc module bin tn N RO SO TO F1 F2 POWER SOURCE 3P AC380, 50HZ F3 MCB 50A PS-307 MCB 6A NGUN F4 R S T +24V 0V 220V~ / 24V NGUN CHNH L N NGUN IU KHIN Hỡnh 3.8 S h thng ngun cung cp cho ng c CPU 314 24V 0V SM323 DI/DO SM332 Analog FM350-1 Counter FM350-1 Counter MP 270 TF1-B 24V 0V L+ N MPI RS-485 0-10V Cỏc Proximity Bin tn lụ nh ng c lụ nh Bin tn vớt dn hng ng c vớt dn hng Bin tn lụ cun ng c lụ cun Hỡnh 3.9 S kt ni bin tn, encoder, cỏc Proximity, mn hỡnh vi CPU v cỏc module Footer Page 86 of 126 85 Header Page 87 of 126 Cỏc Encoder o tc ng c vớt dn hng v ng c lụ cun c ni ti cỏc module m m s xung ri t ú PLC chuyn t s nguyờn (s xung) sang s thc (tc di) 0V 24V 24V 21 Q0.0 22 Q0.0 23 Q0.1 I0.0 I0.1 24 Q0.2 25 Q0.3 26 Q0.4 27 Q0.5 28 Q0.6 29 Q0.7 30 2M I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 0V 24V 2L+ START STOP AUTO/MAN LI BIN TN LI BIN TN LI BIN TN SM323 DI/DO PROXIMITY1 PROXIMITY2 PROXIMITY3 31 Q1.0 3L+ 32 Q1.0 I1.0 12 Q1.1 33 Q1.1 I1.1 13 Q1.2 34 Q1.2 I1.2 14 I1.2 PROXIMITY4 Q1.3 35 Q1.3 I1.3 15 I1.3 Q1.4 36 Q1.4 I1.4 16 I1.4 Q1.5 37 Q1.5 I1.5 18 I1.5 Q1.6 38 Q1.6 39 Q1.7 I1.6 19 20 I1.6 I1.7 Q1.7 0V 40 I1.7 3M PROXIMITY OUT PUT Hỡnh 3.10 S kt ni cỏc tớn hiu bỏo li t bin tn, cỏc Proximity vi module SM 323 DI/DO Footer Page 87 of 126 86 Header Page 88 of 126 QV0- QV 1+ 24V QV0+ L+ QV1- QV 2+ QV2- 0V 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 M QV1 QV0 M M QV2 1M SM 332 ANALOG Hỡnh 3.11 S cỏc chõn ca module tng t SM332 ANALOG R S T R S T MCB 6A MCB120A MCB 10A L1 L2 L3 L1 L2 L3 QV0+ ADC1+ QV0- ADC1- Q0.0 Q0.1 DIN1 DIN2 0V 28 I0.3 20 COM 0V I0.4 24V 19 NO U V 24V QV1+ QV1- BIN TN Lễ NH (3,7KW) W Q0.2 Q0.3 ADC1+ QV2+ ADC1+ ADC1- QV2- ADC1- Q0.4 Q0.5 DIN1BIN DIN2 Lễ BIN TN VT DN DIN2 HNG (0,37KW) 28 DIN1 20 COM 19 NO U V W U2 V2 W2 U1 V1 W1 M1 M2 TN CUN (1,5KW) 0V I0.5 20 COM 24V 19 NO U V W U3 V3 W3 M3 Hỡnh 3.12 S kt ni cỏc u vo ca module SM 323 DI/DO v module SM332AO Cỏc chõn bỏo ni ca bin tn kt ni vi u vo ca module vo s SM, cú s c thỡ cỏc u ca module ny iu khin ngt bin tn hot ng Cỏc chõn u ca module tng t iu khin tn s ca bin tn cung cp cho ng c Footer Page 88 of 126 87 Header Page 89 of 126 Encoder vớt dn hng 0V 24V V L+ 1M 24VDC A 24VDC A 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 FM350 Hỡnh 3.13 S kt ni Encoder vớt dn hng vi module m Encoder lụ cun 0V 24V V L+ 1M 24VDC A B 24VDC A B 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 FM350 Hỡnh 3.14 S kt ni module m vi Encoder lụ cun Cỏc Encoder c cung cp ngun t module m FM350-1, Encoder vớt dn hng ch thc hin m tin nờn ch ni kờnh A chõn iu khin ca module m cũn Encoder lụ cun thc hin c m tin v lựi nờn c hai kờnh A, B chõn iu khin ca module m 3.4.XC NH CC THAM S B IU CHNH CHO NG C VT DN HNG 3.4.1 S cu trỳc tng quỏt a) S chc nng Mc (-) PID (-) PIDM BT-C (-) Phn hi Mmen Phn hi tc Hỡnh 3.15 S chc nng iu khin ng c Footer Page 89 of 126 88 Header Page 90 of 126 Trong ú: PID, PIDM: cỏc b iu chnh tc , mụmen cú hm truyn dng : W k p (1 WM k pM (1 1 TI s TD s 1 TIM s TDM s ) ) p dng phng phỏp iu khin vector giỏn tip, tc ng c khụng ng b nh hng theo vộct t thụng rụto vỡ vy hm truyn ca bin tn ng c cú dng: - BT-C: hm truyn bin tn-ng c cú dng : W (s) K dl KM Tl s (TE s 1) Js KM, : h s iu chnh mụmen Kdl, Tdl: h s o lng, hng s thi gian o lng bin i ca bin tn TE:: Hng s thi gian in t b)S cu trỳc iu chnh ng c vớt dn hng Mc (-) W (-) WM W(s) (-) WphM Wph Hỡnh 3.16 S iu chnh tc ng c W (-) WM Kdl Tdl s (-) KM M TE s 1 Js (-) Mc Hỡnh 3.17 S cu trỳc tng quỏt iu chnh iu chnh ng c Footer Page 90 of 126 89 Header Page 91 of 126 p dng vi ng c RA71B4 cú cỏc tham s: Trng P(KW) nm % cos Im(A) Ith/Im Mth/Mm 66% 0,76 3,7 lng (kg) (vũng/p) 0,37 1375 J = 0,2(kg.m2) h s cu trỳc c = 1,02, fm= 50(Hz), (/Y): 220/380, + S ụi cc: vỡ luụn cú nm 1375 sth (mth + TE mk2 1) s m sth m m (2 157 0,309 60 f m nờn chn c p = 2, sth= 0,083 p M th M m 1) 0,083 0,309 , mth 0,02( s) : hng s mụmen in t, f m - Hm truyn khõu o lng mụmen: WphM(s) = - Hm truyn khõu o lng tc : Wph(s) = W (-) WM 0, 005s 0, 2s M 10 0, 02s (-) (-) Mc Hỡnh 3.18 S cu trỳc iu chnh tc ng c vớt dn hng 3.4.2 Xỏc nh cỏc tham s b iu khin a) Xỏc nh tham s cho b iu chnh mụmen Hm truyn t i tng ca vũng mụmen: WDTM K dl K M , l khõu quỏn tớnh bc hai Vỡ vy cỏc (Tdl s 1)(TE s 1) tham s b iu chnh vũng mụmen c xỏc nh theo phng phỏp ti u modul Khi ú b iu khin PI cú dng hm truyn: WM k pM (1 TIM s ) l b iu khin ti u modul, hm truyn t h h mong mun vũng mụmen: Footer Page 91 of 126 90 Header Page 92 of 126 WhMmm K dl K M k pM (1 ) (Tdl s 1)(TE s 1) TIM s WM WDTM K dl K M k pM (1 TIM s) (Tdl s 1)(TE s 1)TIM s , Tdl TE Nhm thc hin bự hng s thi gian ln TE ca i tng vũng iu chnh mụmen thỡ TIM 0,02 TE K dl K M k pM WhMmm TIM s(Tdl s 1) Hm truyn t h kớn vũng iu chnh mụmen: WhMmm WhMmm WkM Theo phng phỏp tng hp ti u modul thỡ phi cú WkM TIM k pM nờn: K dl K M Tdl k pM TIM K dl K M Tdl K IM 10 WhMmm TE K dl K M Tdl 2Tdl (Tdl s 1) WkM 0,02 0,005 10 0,2 2Tdl s(Tdl s 1) b) Xỏc nh tham s b iu chnh tc - Hm truyn t i tng vũng tc : WDT 1 Js 2Tdl s(Tdl s 1) 1 Js(2Tdl 1) l khõu tớch phõn quỏn tớnh bc nht `Hm truyn t h h mong mun i vi phng phỏp iu khin ti u i xỳng: Whmm 4T s 4T s - B iu khin PI, W , vỡ vy: 2T s(T s 1) k p (1 cho i tng WT trờn Footer Page 92 of 126 91 TI s ) l b iu khin ti u i xng Header Page 93 of 126 k p (1 kp ( TI s ) (2Tdl s 1) Js TI s 1 ) TI s (2Tdl s 1) J s 4T s 4T s 2T s(T s 1) 4T s 4T s 2T s(T s 1) ng nht hai v, ta cú: kp T 2Tdl 0,01( s) TI 4T 0,04(s) JTI 8T 10 , k I kp TI 250 3.5 KT LUN CHNG Da trờn c s ca chng 2, ni dung ca chng ó xỏc nh c tham s PID, ta ch cn np vo PLC nú s a c s n nh tc ca ng c vớt dn hng v tớnh n nh ú c kim tra bng phn mm MATLAB-SIMULINK, tin hnh thit k h thng t ng iu khin mỏy cun dõy ng bao gm s kt ni, kt ni chng trỡnh iu khin vi phn mm Winccflexible v mụ phng quan sỏt quỏ trỡnh lm vic ca h thng Footer Page 93 of 126 92 Header Page 94 of 126 KT LUN CHUNG Qua quỏ trỡnh nghiờn cu, tỡm hiu thc t v tin hnh thc hin lun vn, c s hng dn, ch bo nhit tỡnh ca ThS Nguyn ng Khang v cỏc thy giỏo b mụn in cụng nghip, s giỳp nhit tỡnh ca bn bố ng nghip, ỏn tt nghip vi tiXõy dng h truyn ng in xoay chiu- bin tn PLC ó c hon thnh v t c mt s kt qu nh sau: - Tỡm hiu cụng ngh mỏy cun dõy ng cú s dng ng c ng tc - Nghiờn cu tng hp b iu b iu chnh tn s ng c xoay chiu khụng ng b - Nghiờn cu cỏc phng phỏp xỏc nh tham s ca b iu khin PID h thng truyn ng in s dng ng c xoay chiu - Cỏc phng phỏp iu chnh theo lut PID - Nghiờn cu tỡm hiu v thit b iu khin logic kh trỡnh PLC (Programmable Logic Control) bao gm cu hỡnh phn cng, cỏc ngụn ng lõp trỡnh, cỏc phng phỏp lp trỡnh v lp trỡnh PLC thc hin iu khin -Xõy dng cu trỳc cho h thng iu khin, phõn tớch c bi toỏn T ú xõy dng b iu khin cho ng c vớt dn hng Cú th núi rng, ỏn ny ó hon thnh c mc tiờu nhim v ban u Kh nng v hiu qu ng dng vo thc t cn phi c kim nghim nhiu hn na, nhng vi nhng kt qu ó t c ca lun vn,cú th khng nh hng tip cn, s dng PLC thit k h thng iu khin t ng cho ng tc mỏy cun dõy ng núi riờng v dõy chuyn sn xut núi chung l mt hng i ỳng v trin vng Kết luận văn ó t c giỳp cho em cú cỏi nhỡn tng quan hn v mt h thng truyn ng in cụng nghip, quy trỡnh iu khin ca h thng cng nh cỏc bc tin hnh xõy dng mụ hỡnh, thit k, la chn Footer Page 94 of 126 93 Header Page 95 of 126 phng phỏp iu khinTuy nhiờn quỏ trỡnh thc hin lun ny, bn than em khụng trỏnh nhng thiu sút iu kin khỏch quan v ch quan m bn than cha khai thỏc ht Em rt mong cỏc thy,cụ giỏo v nhng ngi quan tõm ti ny úng gúp v b xung lun c hon thin hn, nõng cao c kh nng ng dng Cui cựng em xin chõn thnh cỏm n ti th cỏc thy giỏo, cụ giỏo khoa ó nhit tỡnh to mi iu kin hng dn, giỳp thun li nht em hon thnh lun ny Footer Page 95 of 126 94 Header Page 96 of 126 TI LIU THAM KHO 1.GS.TSKH Thõn Ngc Hon ( 2005), Mỏy in, NXB xõy dng H Ni GS.TSKH Thõn Ngc Hon, TS Nguyn Tin Ban ( 2007), iu khin t ng cỏc h thng truyn ng in, NXB Khoa hc v k thut H Ni o Hoa Vit ( 2008), Phõn tich v tng hp h thng truyn ng in t ng, B mụn k thut in, Khoa k thut iu khin,HVVTQS Bựi Quc Khỏnh( 2004), Nguyn Vn Lin, Phm Quc Hi, Dng Vn Nghi, iu khin t ng truyn ng in, NXBKH v KT 5.Nguyn Phựng Quang( 1996), iu khin t ng truyn ng in xoay chiu ba pha, NXBGD H Ni Nguyn Doón Phc ( 2007), Lý thuyt iu khin tuyn tớnh, NXBKH v KT V Gia Hanh( 2001), Trn Khỏnh H, Phan T Th,Nguyn Vn Sỏu, Mỏy in 1, NXBKH v KT Nguyn Doón Phc, Phan Xuõn Minh ( 2003), T ng hoỏ vi Simatic S7-300, NXBKH v KT Footer Page 96 of 126 95 Header Page 97 of 126 LI CM N Sau nm hc v nghiờn cu em ó trang b v tớch lu y nhng kin thc cn thit, bờn cnh ú vic thc hin ỏn tt nghip ny giỳp em tng hp li nhng kin thc mỡnh ó c hc, giỳp cho cụng vic sau ny Trong quỏ trỡnh lm ỏn em ó nhn c s hng dn nhit tỡnh ca ThS.Nguyn ng Khang v cỏc thy giỏo, cụ giỏo khoa in - in t Em xin chõn thnh cm n s giỳp quý bỏu ú Do thi gian cng nh kin thc cũn hn ch ỏn khụng th trỏnh nhng sai sút Rt mong c s úng gúp ý kin ca cỏc thy cụ giỏo v cỏc bn ỏn hon thin hn na Xin chõn thnh cm n! Hi Phũng, ngy thỏng nm 2010 Sinh viờn Lờ Vn Lun Footer Page 97 of 126 96 ... ng in xoay chiu - bin tn PLC Ni dung ỏn gm chng: - Chng ng c khụng ng b v cỏc phng phỏp iu khin tc bng iu chnh tn s ngun cp - Chng Xõy dng h thng iu khin tc ng c khụng ng b dựng PLC - Chng... 380VAC 50Hz ia Biến tần PWM ib ic Động KĐB Phát tốc Bộ điều khiển dòng điện Đặt từ thông r Tính dòng điện Tính dòng điện i isd i i r Tính góc Đặt mômen ib ic Chuyển tọa độ dq - abc sq sq M... DNG PLC 2.1 S CHC NNG CA H THNG IU KHIN NG C KHễNG NG B DNG PLC Mn hỡnh giao din ngi-mỏy B iu Khin PLC Bin tn Encoder éng c khụng ng b Hỡnh 2.1: S chc nng h thng iu chnh tc ng c KB dựng PLC