tìm hiểu và thực tập vận hành bộ biến tần ACS 550 trên tủ ABB demo đóng cắt hạ thế

CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập học kì qua, em học hỏi nhiều kiến thức để vận hành biến tần ACS 550, để sau vận hành thực tế sống, trang bị cho hành trang để hồn thành cơng việc sau trường Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Phan Trọng Nghĩa tận tình hướng dẫn em suốt trình làm Đồ Án Cần Thơ, Tháng năm 2018 Sinh viên thực Phạm Hồng Kiện SVTH: PHẠM HỒNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta sống thời đại với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật gắn liền với nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đặt lên hàng đầu Ngành điện đóng vai trị mấu chốt tách rời với khởi đầu cho công nghiệp hóa đại hóa Trong ngành điện, việc quản lí, vận hành điều khiển Động khâu vô quan trọng Cùng với phát triển khoa học cơng nghệ thiết bị phục vụ cho khâu không ngừng cải tiến tối ưu Việc quản lí, vận hành điều khiển Động giúp cho trình lao động sản xuất đạt hiệu cao nhất, để đạt điều Các nhà nghiên cứu cho đời biến tần Với lý thiết thực em chọn đề tài “ Tìm hiểu thực tập vận hành biến tần ACS 550 tủ ABB Demo đóng cắt hạ thế” SVTH: PHẠM HỒNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trên tủ Demo đóng cắt hạ cơng ty TNHH ABB Việt Nam có lắp đặt biến tần ACS 550 động 4Kw Tìm hiểu vận hành biến tần để điều khiển động hoạt động theo nhiều chức khác Kết Cấu đề tài Chương 1: Giới thiệu biến tần ACS 550 Chương 2: Đấu nối biến tần Chương 3: Vận hành chức biến tần Chương 4: Kết luận SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA MỤC LỤC Chương 1: Giới thiệu biến tần 1.1 sơ lược biến tần……………………………………… trang 1.2 cấu tạo………………………………………………… trang 1.3 nguyên lý hoạt động………………………………… trang Chương 2: Đấu nối biến tần 2.1 Đấu nối phận điều khiển thiết lập sẳn…………… trang 2.2 Đấu nối nguồn cho biến tần động cơ…………… trang 10 Chương 3: Vận hành chức biến tần 3.0 Cài đặt thông số chung………………………… trang 11 3.1 Vận hành chế độ Local 3.1.1 Khởi động dừng động cơ…………………………… trang 12 3.1.2 Đảo chiều quay động cơ……………………………… trang 12 3.1.3 Thay đổi tốc độ động cơ……………………………… trang 12 3.1.4 Hẹn khởi động dừng…………………………… trang 13 3.2 Vận hành chế độ Remote 3.2.1 Khởi động dừng động cơ…………………………… trang 13 3.2.2 Đảo chiều động cơ…………………………………… trang 13 3.2.3 Thay đổi tốc độ động cơ……………………………… trang 14 3.3 Xem, khắc phục, xóa lịch sử lỗi……………………… trang 15 Chương 4: Kết luận…………………………………………………… trang 16 Tài liệu tham khảo…………………………………………………… trang 17 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA Chương Giới Thiệu Biến Tần ACS 550 1.1Sơ lược biến tần - Song song với khởi động mềm, biến tần mang tính chất sử dụng điều khiển điện tử để điều khiển hoạt động động Đảm bảo vận hành ổn định tin cậy dây chuyền sản xuất, cách điều khiển tần số để kiểm sốt: tốc độ, dịng điện stator, từ thơng, điện áp, momen, hệ số công suất, cách xác kéo dài thời gian hoạt động, giảm chi phí vận hành bảo dưỡng, tiết kiệm lượng cho động hay dây chuyền sản xuất - Bằng việc nâng cao tính ổn định, giảm bớt chi phí bảo dưỡng, điều khiển xác hơn, tiết kiệm lượng hơn, biến tần rõ ràng mang lại nhiều lợi ích cho băng tải nói riêng thiết bị ngành cơng nghiệp nói chung Hình 1.1 biến tần ACS550 + Điện áp cấp 380V, Công suất 0.74 – 160kW SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA + Cấp bảo vệ IP21, IP54, Hệ số công suất 0.98 + Dùng điều khiển tốc độ đông khơng đồng pha 1.2 Cấu tạo Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo biến tần Cấu tạo gồm phận chính: - Bộ chỉnh lưu, lọc: gồm diode, tụ điện… - Bộ điều khiển: Mạch điều khiển gồm linh kiện điện tử - Bộ nghịch lưu: gồm Transistor… 1.3.Nguyên lý hoạt động SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều pha hay pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng Công đoạn thực chỉnh lưu cầu diode tụ điện Nhờ vậy, hệ số cơng suất cosphi hệ biến tần có giá trị khơng phụ thuộc vào tải có giá trị 0.96 Điện áp chiều biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Công đoạn thực thơng qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) -Nguyên lý điều khiển động biến tần: Thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động thay đổi tốc độ không tải nên thay đổi ln đặc tính động Tần số cao, tốc độ lớn Khi điều chỉnh tần số cấp cho động thơng số cảm kháng, dịng điện từ thơng , động bị thay đổi theo Và cuối thông số độ trược tới hạn mô-men tới hạn đề bị thay đổi Lợi dụng thay đổi điều chỉnh thơng số Tần số giảm, dịng điện lớn mơ-men lớn Nhưng diều chỉnh, đêu phải theo tiêu chuẩn quy luật quy định sẵn SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA Chương Đấu nối biến tần 2.1 Đấu nối phận điều khiển thiết lập sẳn B1: Xác định macro hệ thống để vận hành: - Ở chọn hệ thống ABB STANDARD: Đây macro mặc định Nó cung cấp mục đích chung, cấu hình thiết lập với tốc độ không đổi - Sơ đồ đấu nối: B2: Tiến hành đấu nối cổng tương ứng với công tắt, đèn báo, núm điều chỉnh bên tủ SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA - AI1, DI1, DI2, DI3, DI4, DI5 Đèn báo (màu đỏ) Sẵn sàng-Relay Đèn báo (màu xanh) Chạy-Relay Đèn báo (màu vàng) Lỗi-Relay Hình 2.1 sơ đồ đấu dây SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA 2.2 Đấu nối nguồn cho biến tần động - Cổng U1, V1, W1 đấu với nguồn điện xoay chiều pha 380V có thiết bị bảo vệ - Cổng U2, V2, W2 chia nhánh X5 (gồm đầu đấu nối 1, 2, 3) nhánh X6 ( gồm đầu đấu nối 1, 2, 3) để đấu vào động + Ở động đưa cổng U1, V1, W1 theo thứ tự đấu vào nhánh X5 biến tần ( U1-1, V1-2, W1-3) + Ở động đưa cổng W2, U2, V2 theo thứ tự đấu vào nhánh X6 biến tần ( W2-1, U2-2, V3-3) 10 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA Chương Vận hành chức biến tần 3.0 CÀI ĐẶT CÁC THÔNG SỐ CHUNG Cài đặt thời gian cho biến tần + Nhấn Menu sau di chuyển phím chọn đến mục TIME and DATE + Cài đặt ẩn đồng hồ, cài đặt thời gian, ngày tháng năm, định dạng ngày Cài đặt thông số định mức động nhóm 99 Hình 3.0 Thơng số động phần cài đặt thơng số nhóm 99 * NHóm tham gia số 99: START UP DATA : nhóm tham gia cài đặt chế độ điều khiển chế độ cài đặt thông số động * Nhóm tham gia số 01: OPERATING DATA: nhóm bao gồm tham số đọc, theo dõi giám sát biến tần * Nhóm tham gia số 04: FAULT HISTORY: nhóm bao gồm tham số ghi lại lịch sử lỗi xảy gần 11 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA * Nhóm tham gia số 10: START/ STOP/ DIR: nhóm chứa tham số cài đặt nguồn điều khiển biến tần (EXT1 EXT2) Cài đặt khởi động, dừng thay đổi chiều quay 9904 chọn chế độ VECTOR SPEED FREQ để hình hiển thị tốc độ động tần số hình 1401 cài đặt ngõ relay sẵn sàng, tương tự 1402, 1403 chạy lỗi 2001 cài đặt giới hạn tốc độ nhỏ 2002 cài đặt giới hạn tốc độ lớn 3.1 VẬN HÀNH Ở CHẾ ĐỘ LOCAL: - Là điều khiển động trực tiếp phím chức hình HMI biến tần - Để vận hành yêu cầu phải kiểm tra đấu nối biến tần cách - Sau kiểm tra đảm bảo đấu nối mở nguồn cho biến tần hoạt động 3.1.1 Khởi động dừng động - B1: Cài đặt thông số khởi động dừng nhóm 21 Start/Stop Mục 2102 chọn Coast muốn động dừng theo quán tính, chọn Ramp muốn động dừng theo thông số cài đặt Mục 2202 chọn thời gian động hoàn thành khởi động Mục 2203 chọn thời gian động dừng - B2: Ấn nút Start để khởi động, nút Stop để dừng Nhận xét: - Khi cho động khởi động động nhanh chóng quay tốc độ cho trước khoảng thời gian cài đặt xát - Khi cho động dừng theo qn tính thời gian dừng lâu, khoảng 8s tốc độ 600 vòng/phút - Khi cho động dừng theo thông số cài đặt 1s động 1s dừng lại hẳn 3.1.2 Đảo chiều quay động 12 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA - B1: dừng động - B2: ấn phím DIR điều khiển 3.1.3 Thay đổi tốc độ động - Trên hình HMI nhấn phím mũi tên lên để tăng tốc độ - Nhấn phím mũi tên xuống để giảm tốc độ 3.1.4 Hẹn khởi động dừng ( Nhóm 36) + Vào mục 3601 để xác định kích hoạt chức chọn Active kích hoạt, chọn Not sel khơng kích hoạt + Chọn khởi động, dừng, ngày khởi động, ngày dừng 3.2 VẬN HÀNH Ở CHẾ ĐỘ REMOTE * Nhấn phím LOC/REM điều khiển cho hình hiển thị REM góc bên phải Hoặc nhấn giữ phím LOC/REM giây để lưu lại thơng số cài đặt chế độ LOC chuyển qua chế độ REM không đổi 3.2.1 Khởi động dừng động + Đảm bảo cách đấu dây, thơng số cài đặt chung xát + Các thơng số thời gian khởi động thời gian dừng thiết lập giống chế độ LOC + Vặn công tắt DI1 chiều kim đồng hồ (trạng thái 1) để khởi động động + Vặn công tắt DI1 ngược chiều kim đồng hồ (trạng thái 0) để dừng động 3.2.2 Đảo chiều động 13 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA + Vặn công tắt DI2 sang trạng thái để đảo chiều động ngược chiều hướng mặc định + Vặn công tắt DI2 sang trạng thái chiều quay động chiều quay mặc định * Trên lý thuyết ta không đảo chiều động động quay ta cần phải cài đặt khóa hướng sau: + Vào mục 1001 chọn DI1F,2R : lúc DI1 trạng thái ( ), DI2 ( ) quay thuận, DI1 ( ), DI ( ) quay nghịch DI1, DI2 ( ) ( 1) động dừng + Hoặc vào mục 1003 để định sẳn hướng quay không đổi FORWARD quay thuận, REVERSE quay nghịch 3.2.3 Thay đổi tốc độ động ( vào nhóm 12 : CONSTANT SPEEDS để thiết đặt)  Cách 1: sử dụng cơng tắt DI ngồi + 1201 để kích DI để điều khiển tốc độ, mặc định DI3 DI4 + 1202 thiết lập tốc độ DI3 DI4 + 1203 thiết lập tốc độ DI3 DI4 + 1204 thiết lập tốc độ DI3 DI4  Cách 2: sử dụng biến trở AI1 + Để tăng tốc độ vặn AI1 chiều kim đồng hồ nhìn hình HMI đến tốc độ mong muốn + Để giảm tốc độ vặn AI1 ngược chiều kim đồng hồ 14 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA 3.3 XEM, KHẮC PHỤC, XÓA LỊCH SỬ LỖI + Để xem lỗi nhấn phím mềm Menu sau chọn Fault Logger mode + Để khắc phục lỗi: Đầu tiên xem lịch sử lỗi Fault Logger, mở tài liệu sử dụng biến tần xem danh sách lỗi, sau vào mục cài đặt chi tiết để khắc phục + Để xóa lịch sử lỗi vào mục 0401 nhấn UP DOWN đồng thời sau save 15 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA Chương Kết Luận Sử dụng biến tần giúp ta chủ động việc điều khiển động cơ, điều khiển cách xác ổn định tốc độ, tần số, thời gian khởi động, thời gian dừng sai số thấp Sử dụng biến tần để giải toán khởi động động mà động công suất lớn việc khởi động vô phức tạp với biến tần điều trở nên đơn giản Sử dụng biến tần giúp ta tiết kiệm lượng cách hiệu quả, động không mang tải ta điều khiển giảm tốc độ để tiết kiệm lượng Sử dụng biến tần để công việc giám sát trở nên nhỏ gọn, đơn giản, cần hình HMI giám sát thơng số động cơ, thay phải lắp thiết bị đo rườm rà TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA - ACS550-01/U1 User's Manual – ABB - 2014 - “Tìm hiểu khai thác chức mơ hình tủ đóng cắt hạ thế(Demo ABB)” - Nguyễn Văn Tiếng - Hướng dẫn thực hành tủ Demo hạ - ABB – 2015 - Hướng dẫn sử dụng biến tần ACS550 tiếng Việt - Cơng ty cổ phần thương mại tự động hóa Nasaco 17 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN ... biến tần ACS 550 tủ ABB Demo đóng cắt hạ thế” SVTH: PHẠM HỒNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA TĨM TẮT ĐỀ TÀI Trên tủ Demo đóng cắt hạ cơng ty TNHH ABB Việt Nam có lắp đặt biến tần ACS 550 động... PHAN TRỌNG NGHĨA - ACS5 50-01/U1 User's Manual – ABB - 2014 - “Tìm hiểu khai thác chức mơ hình tủ đóng cắt hạ thế (Demo ABB) ” - Nguyễn Văn Tiếng - Hướng dẫn thực hành tủ Demo hạ - ABB – 2015 - Hướng... khảo…………………………………………………… trang 17 SVTH: PHẠM HOÀNG KIỆN CBHD: Th.S PHAN TRỌNG NGHĨA Chương Giới Thiệu Biến Tần ACS 550 1.1Sơ lược biến tần - Song song với khởi động mềm, biến tần mang tính chất sử dụng điều khiển