Giới thiệu về biến tần. - Lắp đặt, kết nối, cài đặ- 123docz.net

- Lắp đặt, kết nối, cài đặt bộ biến tần để điều khiển động cơ không đồng bộ

1. Giới thiệu về biến tần.

1.1. Nguyên lý hoạt động chung của biến tần.

Hình 4.1 sơ đồ mô tả nguyên lý hoạt động biến tần

Biếntầnlà thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiềuở tần số này thành dịng điện xoay chiềuởtầnsố khác có thểđiềuchỉnh được.

Ngun lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số cơng suất cosφ của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện này được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điềuchếđộrộng xung (PWM).

Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổnthất trên lõi sắtđộng cơ.

55 Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mơ men không đổi, tỉsố điện áp - tần số là không đổi.

Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mơ men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai củađiện áp.

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉbằngnăng lượng yêu cầu bởihệthống.

Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiềuchuẩn truyền thơng khác nhau, rất phù hợp cho việcđiều khiển và giám sát trong hệthống SCADA

1.2. Đặc điểm và ứng dụng.

a/ Bảo vệ động cơ khỏi mài mịn cơ khí

Khi khởiđộngđộngcơ trực tiếptừ lướiđiện, vấnđề shock và hao mòn cơ khí là khơng thể kiểm sốt. Biến tần giúp khởi động êm động cơ, dù cho quá trình khởi động-ngắt động cơ diễn ra liên tục, hạn chế tối đa hao mịn cơ khí.

b/ Tiếtkiệmđiện, bảo vệ các thiết bịđiện trong cùng hệ thống

Khi khởi động trực tiếp, dòng khởi động lớn gấp nhiều lần so với dòng định mức, làm cho lượng điện tiêu thụ tăng vọt. Biến tần khơng chỉ giúp khởi động êm, mà cịn làm cho dòng khởiđộng thấphơn dòng định mức, tiết kiệm lượng điệnở thời điểm này. Đồng thời, không gây sụt áp (thậm chí gây hư hỏng) cho các thiết bị điện khác trong cùng hệ thống.

Ngoài ra đối với tải bơm, quạt, máy nén khí…hoặc những ứng dụng khác cần điều khiển lưu lượng/áp suất, biến tần sẽ giúp ngừng động cơ ở chế độ khơng tải, từ đó tiết kiệm tối đa lượngđiện năng tiêu thụ.

c/ Đáp ứng yêu cầu công nghệ:

Đốivới các ứng dụng cần đồngbộ tốcđộ, như ngành giấy, dệt, bao bì nhựa, in, thép,…hoặc ứng dụng cần điều khiển lưu lượng hoặc áp suất, như ngành nước, khí nén…hoặc ứng dụng như cẩu trục, thang máy…Việc sử dụngbiến tần là điều tất yếu, đáp ứng được yêu cầuvề công nghệ, cảithiệnnăng suất.

1.3. Giới thiệu một số loại biến tần sẽ học.

56 1.3.1. Biến tần iG5A 1.3.2. Biến tần iE5 1.3.3. Biến tần G110

2. Lắp đặt và kết nối bộ biến tần điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha

2.1.Lắp đặt và kết nối bộ biến tần iG5A điều khiển động cơ khơng đồng bộ 3 pha

2.1.1 Tìm hiểu sơ đồ các chân đấu nối của biến tần.

Trước khi láp đặt kết nối biến tần với động cơ không đồng bộ 3 pha cần xem kỹ các thông số biến tần của nhà sản xuất và thông số động cơ ĐB 3 pha như sau:

- Công suất biến tần phù hợp công suất động cơ. hông được chọn công suất biến tần nhỏ hơn công suất động cơ.

- Điện áp đầu ra biến tần bằng điện áp động cơ. - Dịng điện đầu ra tương thích dịng điện động cơ.

Hình 4.2 Sơ đồ kết nối biến tần iG5A

2.1.2 ết nối nguồn vào biến tần.

Trước khi kết nối nguồn vào cần xem kỹ điện áp đầu vào biến tần phải bằng điện áp nguồn( loại 1 pha hay 3 pha), phần này rất quan trọng không được nhầm lẫn.

Theo sơ đồ kết nối hình 4.2 nguồn vào 3 pha 380V, được nối vào chân R,S,T

2.1.3. ết nối đầu ra biến tần với động cơ không đồng bộ.

Theo sơ đồ kết nối hình 4.2 đầu ra 3 pha 380V là các chân U,V,W được nối với động cơ khôngnđồng bộ 3 pha.

2.1.4. ết nối với các chân điều khiển của biến tần ra ngoài.

Các chân điều khiển được thể hiện trên sơ đồ hình 4.2 theo mặc định của nhà sản xuất. Tùy theo mục đích sử dụng ta chọn các chân để đấu nối.

59 2.1.5 Cài đặt và hướng dẫn sử dụng

a/ Sử dụng các phím

62 Các nhóm này được trình bày trong bảng hướng dẫn sử dụng cụ thể.

2.2.Lắp đặt và kết nối bộ biến tần iE5 điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha

- Công suất biến tần phù hợp công suất động cơ. hông được chọn công suất biến tần nhỏ hơn công suất động cơ.

- Điện áp đầu ra biến tần bằng điện áp động cơ. - Dịng điện đầu ra tương thích dịng điện động cơ. 2.2.1 Tìm hiểu sơ đồ các chân đấu nối của biến tần.

Hình 4.3 Sơ đồ kết nối nguồn vào và ra biến tần iE5

Hình 4.4 Sơ đồ kết nối các chân điều khiển biến tần iE5

2.2.2 ết nối nguồn vào biến tần.

Theo sơ đồ kết nối hình 4.3 nguồn vào 3 pha 220V, được nối vào chân R,S,T

64 2.2.3. ết nối đầu ra biến tần với động cơ khơng đồng bộ.

Theo sơ đồ kết nối hình 4.3 đầu ra 3 pha 220V là các chân U,V,W được nối với động cơ khôngnđồng bộ 3 pha.

2.2.4. ết nối với các chân điều khiển của biến tần ra ngoài.

Các chân điều khiển được thể hiện trên sơ đồ theo mặc định của nhà sản xuất thể hiện trên hình 4.4. Tùy theo mục đích sử dụng ta chọn các chân để đấu nối.

2.2.5. Cài đặt và hướng dẫn sử dụng

Hình 4.5 hình dạng các phím cài dặt biến tần iE5

Mở nguồn biến tần LS 1 pha IE5 series,

— - Từ màn hình chính biến tần LS 1 pha IE5 series nhấn ⇑một lần, — - Màn hình biến tần LS 1 pha IE5 series hiển thị ACC

— - Sau đó nhấn phím FUNC trên biến tần LS 1 pha IE5 series,

— -Lúc này màn hình biến tần LS 1 pha IE5 series hiển thị giá trị thời gian, — - Nếu muốn thay đổi giá trị biến tần LS 1 pha IE5 series ta dùng các phím

⇑,⇓, SHFT thay cho phím mũi tên qua trái để thay đổi,

— - Sau khi thay đổi theo yêu cầu nhấn FUNC hai lần, màn hình sẽ trở về ACC,

— - Nếu khơng có nhu cầu thay đổi giá trị nhấn FUNC một lần để trở về ACC.

— - Việc cài đặt thời gian tăng tốc biến tần LS 1 pha IE5 seriesđã hòan thành.

- Nếu muốn trở về màn hình chính nhấn ⇓ một lần hoặc nhấn SHFT một lần biến tần sẽ trở về màn hình chính.

2.3.Lắp đặt và kết nối bộ biến tần G110 điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha

- Công suất biến tần phù hợp công suất động cơ. hông được chọn công suất biến tần nhỏ hơn công suất động cơ.

65 - Điện áp đầu ra biến tần bằng điện áp động cơ.

- Dòng điện đầu ra tương thích dịng điện động cơ. 2.3.1 Tìm hiểu sơ đồ các chân đấu nối của biến tần.

Hình 4.7 Sơ đồ kết nối nguồn vào ra biến tần G110

67 2.3.2 ết nối nguồn vào biến tần.

Theo sơ đồ kết nối hình 4.7 nguồn vào 1 pha 220V, được nối vào chân L,N

2.3.3. ết nối đầu ra biến tần với động cơ không đồng bộ.

Theo sơ đồ kết nối đầu ra 3 pha 220V là các chân U,V,W được nối với động cơ khôngnđồng bộ 3 pha.

2.3.4. ết nối với các chân điều khiển của biến tần ra ngoài.

Các chân điều khiển được thể hiện trên sơ đồ hình 4.8 theo mặc định của nhà sản xuất. Tùy theo mục đích sử dụng ta chọn các chân để đấu nối.

Đầu dây Ký hiệu Chức năng 1 DOUT - Đầu ra số (-) 2 DOUT+ Đầu ra số (+) 3 DIN0 Đầu vào số số 0 4 DIN1 Đầu vào số số 1 5 DIN2 Đầu vào số số 2 6 - Đầu ra cách ly +24V/50 mA 7 - Đầu ra 0 V Kiểu Tương tự USS 8 - Đầu ra +10V RS485 P+