Phần 3: chọn biến tần
2.2. Đặc tính kỹ thuật của biến tần YASKAWA với các tham số chuyên dụng cho cầu trục
dụng cho cầu trục
- Biến tần YASKAWA là bộ biến đổi điện xoay chiều (AC). Chúng biến động cơ AC trở thành bộ truyền động có thể thay đổi được tốc độ với độ
chính xác cao. Các dòng biến tần này được thiết kế để sử dụng trên toàn cầu. Chúng phù hợp với tất cả các nguồn điện áp cung cấp từ 230V tới 690V và được kiểm nghiệm trên toàn thế giới.
- Biến tần YASKAWA là một hệ thống nền tảng. Chúng được chia thành những mô-đun khác nhau phù hợp với từng loại ứng dụng và có thể sử dụng được trong mọi lĩnh vực công nghiệp. Chúng có bộ điều khiển vòng hở tối ưu cho mọi nhu cầu, và có bộ điều khiển véc-tơ vòng kín cho khả năng đáp ứng tải động tốt nhất.
- Biến tần YASKAWA được chế tạo để ứng dụng với nhiều dạng tải trên cùng một thiết bị như tải bơm quạt, thang máy, băng tải, dịch chuyển và nâng hạ cầu trục,… Ứng với mỗi dạng tải thì biến tần đã được cài đặt sẵn một bộ tham số tối ưu tương ứng với dạng tải đó. Việc kích hoạt bộ tham số được thực hiện qua việc kích hoạt một tham số duy nhất. Nhờ đó việc ứng dụng và cài đặt tham số trở nên nhanh và dễ dàng hơn.
- Biến tần YASKAWA được thiết kế một cách hoàn toàn thống nhất: Chúng có bộ vận hành điều khiển giống nhau, chúng có thể được kết hợp lại với nhau thành một khối theo yêu cầu, các phiên bản điều khiển khác nhau của mỗi phần tử là như nhau và có thiết kế đồng nhất (có khả năng lắp lẫn). Chúng cho các giải pháp tối ưu ở cả chế độ điều khiển đơn lẻ hoặc chế độ điều khiển tập trung.
- Vận hành mạnh mẽ với chế độ điều khiển Véc-tơ tiên tiến cho mômen khởi động lớn, bằng 200% định mức hoặc lớn hơn.
- Chế độ Véc-tơ triệt tiêu sự biến động vòng quay tại tốc độ thấp, nâng cao sự ổn định và độ chính xác của quá trình làm việc.
- Điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ trong dải tần số từ 0 – 500 Hz. - Phù hợp với từng loại động cơ trong dải công suất từ 2.2 – 6000 kW. - Điện áp cấp: 3 AC 380V tới 480V, 500V tới 600V, 660V tới 690V. - Chế độ làm việc cả 4 góc phần tư.
- Khả năng chịu quá tải cao: 200% trong vòng 3s.
- Có mạch hãm tái sinh để hãm dừng động cơ, với nhiều lựa chọn khác nhau như theo phương pháp truyền thống là hãm động năng tiêu tán năng lượng trên điện trở nhiệt công suất hoặc cũng có thể lựa chọn phương pháp hãm cao cấp là phát năng lượng về lưới.
- Khả năng truyền thông cao cấp thông qua USS protocol (RS485 tích hợp sẵn), PROFIBUS DP, CAN, SIMOLINK Card cho phép cấu hình từ máy tính hay những mô-đun ngoài sử dụng Bus trường, nên có khả năng giám sát và điều khiển từ máy tính hoặc PLC.
- Đầy đủ các chức năng bảo vệ như: bảo vệ quá tải, quá dòng, bảo vệ quá tải điện trở hãm động năng, quá áp, sụt áp, mất pha, nhiệt độ thiết bị quá cao hoặc quá thấp, bảo vệ nhiệt động cơ, lỗi CPU, lỗi IGBT, phát hiện chạm mát đầu ra, …
- Đầy đủ các chứng chỉ, chứng nhận như: IEC, EN, UL, CSA, …
Biến tần YASKAWA điều khiển Véc-tơ có sử dụng hoặc không sử dụng cảm biến tốc độ (encoder) nên phù hợp với nhiều loại tải khác nhau, đáp ứng được các tải đòi hỏi mômen khởi động lớn, điều kiện làm việc khắc nghiệt, đóng cắt liên lục, tốc độ ổn định, dừng chính xác như cầu trục, cần trục, gầu ngoạm và các thiết bị nâng hạ trong công nghiệp, …
Động cơ chuyên dụng cho biến tần.
- Hệ thống sử dụng động cơ chuyên dụng cho biến tần, đạt mômen cao và ổn định nhiệt độ ngay cả tốc độ rất thấp, động cơ được gắn encoder chuyên dùng, gắn bộ sấy nhiệt độ và sensor nhiệt, chế độ hoạt động S3, cấp bảo vệ IP 55,…
Đặc điểm và nguyên lý làm việc của hệ thống:
- Với yêu cầu khắt khe của hệ thống cầu trục, cần trục đòi hỏi chất lượng làm việc và độ ổn định cao chúng tôi sử dụng giải pháp “Hiện đại hóa và nâng cao khả năng đáp ứng và độ tin cậy cho các hệ thống cầu trục,
cần trục của bạn bằng việc sử dụng biến tần YASKAWA điều khiển vòng kín” với các thông số kỹ thuật chính sau:
- Chế độ điều khiển: Điều khiển Véc-tơ vòng kín có sử dụng Encoder phản hồi tốc độ cho cả cơ cấu nâng hạ và quay cầu trục.
- Cấu hình điều khiển: Đây là cấu hình điều khiển cao cấp mà đang được sử dụng thông dụng ở các nước tiên tiến trên thế giới hiện nay cho ứng dụng cầu trục, với chức năng hãm điện trở.
- Cấu hình này bao gồm các phần tử được tách thành các mô-đun chức năng khác nhau như: Bộ chỉnh lưu và phát năng lượng về lưới Các bộ nghịch lưu cho từng cơ cấu truyền động.
- Bộ nguồn chỉnh lưu và phát năng lượng về lưới không chỉ cung cấp bus điện áp một chiều DC từ nguồn xoay chiều 3 pha cho các bộ nghịch lưu, chúng còn có khả năng tái sinh năng lượng và trả lại cho nguồn cấp xoay chiều từ điện áp một chiều trên đường DC bus. Đây là một kiến trúc sử dụng hai cầu Thyristo độc lập; cầu Thyristo tái sinh được kết nối với nguồn cấp xoay.
- Các bộ mô-đun nguồn có thể được lựa chọn theo dòng điện định mức đầu ra cho hệ điều khiển với mômen tải không đổi để phù hợp với yêu cầu đặc tính tải của cầu trục, cần trục.
- Nguyên lý làm việc của hệ thống:
+ Cơ cấu di chuyển cầu trục và di chuyển xe con được điều khiển bởi bộ biến tần được tính toán theo mômen khởi động, giúp di chuyển nhẹ nhàng, êm dịu, nâng cao độ bền kết cấu cơ khí.
+ Cơ cấu nâng hạ. Tải nâng hạ là một loại tải thế năng có yêu cầu mômen khởi động lớn. Các móc nâng - hạ sử dụng các bộ nghịch lưu với những tham số chuyên biệt cho ứng dụng nâng hạ.
+ Tất cả các hành trình nâng hạ, có gắn các công tắc giới hạn hành trình 2 vị trí để tự động giảm tốc độ và tự động dừng dịch chuyển khi đến vị trí giới hạn.
+ Trong giai đoạn hãm dừng động cơ, nhờ mạch hãm tái sinh với thuật toán đặc biệt, bộ nghịch lưu (Inverter Unit) biến động cơ điện xoay chiều không đồng bộ thành máy phát điện, năng lượng điện tái sinh được trả lại cho l nhờ đó mà cơ năng của tải được tiêu tán, giúp cho quá trình dừng động cơ theo ý muốn. Ngoài ra, năng lượng tái sinh này cũng có thể được cung cấp cho hệ truyền động khác nếu các động cơ đó đang hoạt động ở chế độ động cơ. Đây là một hệ thống có năng lực phục vụ cao nhất và có thể tiết kiệm năng lượng đáng kể nhất.
+ Biến tần YASKAWA với chế độ điều khiển véc-tơ có mạch vòng phản hồi tốc độ encoder giúp cho điều khiển và dừng động cơ chính xác và mômen lớn khi hoạt động ở tốc độ thấp.
+ Ngoài ra, với chức năng điều khiển phanh cơ khí gắn ngoài chuyên dụng có sẵn trên biến tần sẽ phối hợp điều khiển một cách nhịp nhàng và mềm mại giúp chống được sự trôi tải ở đầu chu trình khởi động và cuối chu trình hãm.
+ Biến tần điều khiển vô cấp tốc độ động nhờ các bộ điều khiển từ xa. Người vận hành có thể điều khiển riêng rẽ các cơ cấu.
+ Tất cả các động cơ được bảo vệ quá tải, quá dòng, quá áp, mất pha, lệch pha, bảo vệ nhiệt động cơ, … nhờ các chế độ bảo vệ xử lý tức thời của biến tần.
+ Có thể quan sát được dòng điện, điện áp, công suất tải tiêu thụ, tốc độ quy đổi, chiều quay của động cơ, các mã lỗi, … bằng màn hình hiển thị.