1 ss ss s
PHẦN II THIẾT KẾ SƠ BỘ
THIẾT KẾ SƠ BỘ
Từ cơ sở lý thuyết trên, trong đề tài này em lựa chọn thiết kế bộ biến tần kiểu gián tiếp, sử dụng chỉnh lưu cầu, bộ nghịch lưu có sơ đồ nghịch lưu cầu ba pha nguồn áp, điều khiển theo luật U/f không đổi bằng phương pháp điều chế độ rộng xung SPWM (Sinusoidal PWM).
Các thông số của bộ biến tần như sau:
- Điện áp vào xoay chiều một pha 220V/50Hz - Đầu ra điện áp xoay chiều ba pha 220V - Tần số ra nhảy cấp có fmin = 10hz, fmax = 50Hz - Chống quá nhiệt
- Chống quá dòng - Tăng tốc, giảm tốc
- Điều khiển động cơ có thông số như sau: tốc độ định mức 1410rpm, điện áp định mức (Y/Δ) 380/220, tần số định mức 50Hz, công suất định mức 0,75kW.
Hình (1-1):Sơ đồ cấu trúc
a) Khâu chỉnh lưu: Khâu chỉnh lưu sử dụng sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển. Các van công suất trong sơ đồ là các diode công suất. Chức năng của khâu chỉnh lưu là biến đổi điện áp xoay chiều đầu vào thành điện áp một chiều.
b) Lọc: Chức năng của bộ lọc là san phằng điện áp sau chỉnh lưu.
c) Nghịch lưu: Bộ nghịch lưu sử dụng nghịch ưu áp ba pha có nhiệm vụ biến đổi điện áp đầu vào một chiều thành điện áp xoay chiều có tần số và biên độ có thể thay đổi được cấp cho động cơ. Các van công suất sử dụng trong bộ nghịch lưu là IGBT.
d) Mạch lái: Mạch lái có nhiệm vụ nhận tín hiệu điều khiên từ bộ điều khiển tạo ra các tín hiệu điều khiển trực tiếp các van công suất trong bộ nghịch lưu. Trong đề tài này, em sử dụng module công suất thông minh (IPM: intelligent power module)
Hình (1-2): Sơ đồ biến tần điều khiển động cơ sử dụng bộ nghịch lưu nguồn áp ba pha
e) Bộ điều khiển: Bộ điều khiển được thiết kế sử dụng vi điều khiển PSoC. Bộ điều khiển có nhiệm vụ tạo tín hiệu PWM theo một luật nào đó điều khiển các van công suất trong bộ nghịch lưu thông qua mạch lái. Luật điều khiển em sử dụng trong đề tài này là phương phap điều chế độ rộng xung SPWM (Sinusoidal PWM).
Ngoài ra, bộ điều khiển còn có nhiệm vụ xử lý tín hiệu từ bộ theo dõi nhiệt độ và bộ phản hồi dòng.
Bộ điều khiển nhận tín hiệu điều khiển từ phím bấm. Các yêu cầu điều khiển bao gồm khởi động, dừng, đảo chiều, đặt tốc độ.
f) Mạch theo dõi nhiệt độ: Mạch theo dõi nhiệt độ cấp tín hiệu điện áp tỷ lệ với nhiệt độ trong module công suất mà thực chất chính là nhiệt độ của van công suất.
g) Mạch phản hồi dòng: Mạch phản hồi dòng có nhiệm vụ biến đổi điện áp trên điện trở shunt thành tín hiệu phù hợp cấp cho bộ điều khiển. Khi có quá dòng xảy ra, bộ điều khiển sẽ tạo ra tín hiệu khóa module công suất lại, cắt công suất đầu ra.
Hình (1-3): Sơ đồ mắc điện trở shunt để theo dõi dòng điện
h) Phím: Người sử dụng có thể đặt lệnh điều khiển bộ biến tần thông qua phím tác dụng.
i) Nguồn: Nguồn có chức năng tạo ra các mức điện áp thích hợp (5VDC và 15VDC) có công suất đủ cho các mạch điều khiển, mạch lái. Bộ nguồn lấy điện áp sau bộ lọc.