Kỹ thuật điều khiển động cơ

đề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòng.đề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòngđề tài điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển nhiệt độ phòng

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

1.Hoàng Văn Huệ 1051060026 2.Trương Văn Hoạt 1051060025 3.Lê Đức Hậu 1051060017 Tp.Hồ Chí Minh,Tháng10/2013

A.YÊU CẦU ĐỀ TÀI, HƯỚNG GIẢI QUYẾT

Yêu cầu đề tài:

Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hoà, điều khiển theo nhiệt

độ phòng

 Quạt có công suất 10 HP,

 Chọn động cơ, quạt, AC drive, thiết bị điện để điều khiển nhiệt độ của phòng

 Quạt chạy liên tục, tự chạy lại khi có sự cố mất điện

 Báo động điện áp hệ thống thấp đèn, dừng động cơ

 Điều khiển ổn định nhiệt độ phòng bằng cách điều khiển tốc độ động cơ quạt: nhiệt

độ ổn định cài đặt được trong khoảng 20 – 300C

I.Tìm hiểu vấn đề:

Đối tượng làm việc ở đây là quạt gió.Các loại quạt gió thông dụng phân loại theo nguyên lý làm việc:

 Quạt ly tâm: dịch chuyển dòng khí trong mặt phẳng vuông góc với trục quay

 Quạt hướng trục: dịch chuyển dòng khí song song với trục quay của quạt

Dựa theo yêu cầu của đề bài ta chọn loại quạt gió ly tâm Moment tỉ lệ với bình phương tốc

độ quay Đường đặc tính cơ của máy sản xuất :

Điều khiển quạt để ổn định nhiệt độ phòng, cài đặt được trong khoảng 20 – 300C

Mô tả quá trình làm việc :

Để ổn định được nhiệt độ của phòng, ta sử dụng chức năng PID của biến tần để điều khiển tốc độ của động cơ, kiểm soát nhiệt độ phòng trong 3 trường hợp sau:

 Nếu nhiệt độ phòng lớn hơn nhiệt độ mong muốn, biến tần điều khiển động cơ chạy nhanh hơn, để lấy nhiều không khí qua máy lạnh hơn, giảm nhiệt độ phòng

về nhiệt độ mong muốn

 Nếu nhiệt độ phòng bằng nhiệt độ mong muốn, biến tần điều khiển động cơ giữ tốc độ, chạy ổn định

 Nếu nhiệt độ phòng nhỏ hơn nhiệt độ mong muốn , biến tần điều khiển động cơ chạy chậm lại, giảm không khí qua máy lạnh, và đưa nhiệt độ phòng về nhiệt độ mong muốn

Chế độ làm việc dài hạn

II.Sơ đồ giải pháp:

Hướng giải quyết:

 Dùng quạt gió ly tâm của hãng Phương Linh

 Dùng động cơ kéo quạt phù hợp

 Dùng biến tần điều khiển U/f của hãng Omron

 Dùng cảm biến nhiệt độ đặt trong phòng để phản hồi nhiệt độ thực tế ở trong phòng

 Dựa vào độ sai lệch giữa nhiệt độ đặt và nhiệt độ thực tế ở trong phòng để điều khiển tốc độ quạt

 Dùng nguồn nuôi cảm biến Power Supply

 Dùng các thiết bị điện để đóng cắt và bảo vệ phù hợp

PHÒNG LÀM VIÊC

CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ

KHÍ LẠNH

III Chọn các thiết bị

1 Quạt:

Yêu cầu: quạt có công suất P =10 HP

Giải pháp:Ta chọn quạt ly tâm của hãng Phương Linh có model CPL-4-5,5I :

(catalog quạt gió ly tâm _Phương Linh trang 1/1)

Quạt ly tâm của hãng Phương Linh CPL – 4 – 5,5I có các thông số sau:

2 Động cơ kéo quạt:

Mục đích : Để kéo quạt gió

Yêu cầu :

 Phù hợp với quạt gió có công suất 10 HP

 Là động cơ xoay chiều 3 pha

Giải pháp: Chọn động cơ kéo quạt của hãng ABB có model: M2AA-132M

(catalog động cơ _ABB trang 7/28) Động cơ kéo quạt có các thông số sau:

 Biến tần điều khiển của hãng Omron

Giải pháp:Ta chọn biến tần của hãng Omron có model:3G3JX - A4075

(catalog bien tan Omron trang 209/262)

Thông số kĩ thuật của biến tần:

 Điện áp và dòng điện đầu vào : 380 - 400V AC

Theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần Omron ta chọn điện trở hãm có model :

3G3AX – RBU41 có giá trị 34 Ω

(catalog biến tần Omron trang 47/57)

5.AC RECACTOR

Mục đích :Dùng để lọc song hài sinh ra trên đường dây

Giải pháp:Ta chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần

 Có model: 3G3AX-AL4110

 Công suất: 5.5 – 7.5KW

(Catalog biến tần Omron trang 48/57)

( Catalog biến tần Omron trang 48/57)

7 INPUT NOISE FIlTER

Mục đích:Có nhiệm vụ lọc nhiễu điện từ ở đầu vào

Giải pháp: Ta chọn input noise filter theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần

 Có model: 3G3AX – NFI41

(catalog biến tần Omron trang 48/57)

8 OUTPUT NOISE FILTER

Mục đích:Lọc nhiễu điện từ ở đầu ra

Giải pháp :Theo khuyến cáo của nhà sản xuất ta chọn output noise filter

có model sau: 3G3AX – NFO03

(catalog biến tần Omron trang 48/57)

(catalog Mitsubishi _ MCCB_MCB trang 16/192)

 Phù hợp với động cơ và biến tần

 Contactor có điện áp cuộn hút là 220 V

Giải pháp :Lựa chọn contactor của hãng ABB có model A9-30-10

(Catalog Contactor _ABB trang 14/78)

(catalog MCCB_MCB của Mitsubishi trang 180/192)

Các thông số cơ bản của MCB :

(catalog relay trung gian _Omron trang 1)

(catalog relay trung gian _ Omron trang 3/17)

Các thông số cơ bản của rơle trung gian:

 Điện áp cuộn hút : 220 V

 Số tiếp điểm : 2

 Dòng điện tối đa trên tiếp điểm : 10 A

 Điện áp tối đa trên tiếp điểm : 250 V

13 Chọn cảm biến nhiệt độ

Mục đích : Đo nhiệt độ trong phòng làm việc phản hồi về biến tần

Giải pháp : Dùng cảm biến nhiệt độ hãng ELEKTRONIK

Các thông số của cảm biến nhiệt độ :

 Điện áp đầu vào:220V

 Điện áp đầu ra:24V

 Điện áp đầu ra ổn định

Theo khuyến cáo của biến tần chọn cable động lực như sau:có tiết diện 3,5mm2

(Theo catalog biến tần Omron trang 36/262)

Giải pháp

Chọn loại cáp có mã 1060305 của hãng Cadivi Việt Nam

( Catalog cáp điện lực hạ áp _Cadivi 4/11)

Các thông số của cáp động lực:

 Số lõi : 3

 Tiết diện : 3,5 mm2

Chọn cáp cho mạch điều khiển

Mục đích: Kết nối các thiết bị trên mạch điều khiển

Yêu cầu: Phù hợp với dòng điện tổng chạy trong mạch điều khiển

Giải pháp: Chọn loại cáp CXV – 0,6/1kV có mã 1060201 của hãng Cadivi Việt Nam

(catalog cáp điện lực hạ áp _ Cadivi trang 3/11)

Các thông số của cáp điều khiển :

 Số lõi : 2

 Tiết diện : 1mm2

Chọn cáp chống nhiễu :

Mục đích : Chống nhiễu cho tín hiệu điều khiển với độ chính xác cao

Yêu cầu : Chống nhiễu tốt

Giải pháp : Chọn loại cáp DVV/Sc của Cadivi

Các thông số của cáp chống nhiễu :

 Số lõi : 1

 Tiết diện : 0,5 mm2

 Có màng chắn đồng chống nhiễu

(catalog cáp chống nhiễu _ Cadivi trang 7/70)

 Sử dụng được với nguồn 220V

Giải pháp: Chọn 2 nút nhấn NO 1SFA619101R1014 và 1 NC 1SFA619101R1044

(catalog nút nhấn trang 6/12)

Đèn báo

Mục đích :Báo nguồn và các trạng thái làm việc của hệ thống

Yêu cầu: Sử dụng được với điện áp mạch điều khiển 220V

Giải pháp : Chọn đèn led có mã như bảng sau

(catalog den bao trang 4/6)

Các thông số cơ bản của đèn báo :

 Điện áp : 230V

 Màu sắc : Chọn 3 loại màu đỏ, vàng, xanh lá cây

17 Chọn tủ điện

Các thiết bị chứa trong tụ điện

Thiết bị Cao (H) Rộng (W) Sâu (D)

Tủ điện được chọn phải thỏa mãn :

 Chiều cao > 90+189+180+38 = 497 mm

 Chiều rộng >110 + 112 + 45 = 267 mm

 Chiều sâu > 157 mm

Chọn tủ điện của hãng ABB có model AE1- 8630

(catalog tủ điện điều khiển _ ABB trang 3/8)

Các thông số của tủ điện :

 Đèn Đ1 sáng báo hiệu có điện

 Tiếp điểm KM bên mạch điều khiển đóng lại

 Đồng thời tiếp điểm KM bên mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho biến tần sẵn

sàng hoạt động

 Khi ta nhấn RUN,Relay RA có điện

 Đóng tiếp điểm RA bên mạch động lực,biến tần bắt đầu hoạt động,động cơ chạy kéo quạt quay theo tín hiệu hồi tiếp từ SENSOR và các chế độ đặt

 Đèn Đ2 sáng báo hiệu biến tần hoạt động

 Muốn dừng toàn bộ hệ thống ta nhấn STOP

Chế độ sự cố

 Quá tải,ngắn mạch,thấp áp

Ta đã cài đặt trong biến tần Khi đó :

 Tiếp điểm MC-MA mở ra,ngắt điện toàn bộ hệ thống

 Đồng thời tiếp điểm MC-MB đóng lại ,đèn ERROR báo hiệu sự cố cho người điều khiển biết

 Khi mất điện hệ thống ngưng hoạt động, khi có điện lại hệ thống tự động hoạt động trở lại

V.Tủ điện

(có file autocad đính kèm)

VI Cài đặt biến tần

Cài đặt các thông số của động cơ :

A044 Chọn thuộc tính V/f 01 Nguồn 1.7 VP_tr98/262

A097 Chọn kiểu tăng tốc 01 Hình đường cong S A098 Chọn kiểu giảm tốc 01 Hình đường cong S C001 Chọn ngõ vào chức năng S1 00 Run hệ thống (chạy thuận)

C036 Chọn ngõ vào relay 01 NC tại MA,NO tại MB

Cài đặt các thông số PID

A076 Tín hiệu hồi tiếp 00 Tín hiệu hồi tiếp FI

Cài đặt bảo vệ :

B092 Điều khiển quạt làm mát 00 Luôn luôn ON