Giáo trình Truyền động điện (Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Lào Cai

Tbđ 0 cho t biến thiên từ 0   mỗi giá trị của t ta có giá trị của T Tại t = 0 T= Tbđ Tại t =  T= Tôđ theo lý thuyết khi t=  thì T= Tôđ nhưng thực tế quá trình tăng nhiệt của động cơ kết thúc khi T = ( 0,9 0,98)Tôđ 3. Quá trình nguội lạnh của động cơ (hình H6-2) Khi đang làm việc với nhiệt sai nào đó, nếu động cơ cắt khỏi nguồn điện, động cơ sẽ nguội dần như vậy nhiệt sai ổn định Tôđ = 0. Phương trình mô tả quá trình nguội lạnh của động cơ T = Tbđ.  t e  Hình H 6.2 6.3. Các chế độ làm việc của truyền động điện Căn cứ vào đặc tính phát nóng và nguội lạnh của động cơ điện ngưòi ta chia chế độ làm việc của truyền động điện làm 3 loại : Dài hạn, ngắn hạn, ngắn hạn lặp lại. 1. Chế độ dài hạn Động cơ điện làm việc có tải trong thời gian dài, trong thời gian đó nhiệt sai của động cơ đặt tới trị số ổn định. Ví dụ: Động cơ hơi nước, quạt gió, nén khí có giản đồ phụ tải và đường cong nhiệt sai được biểu diễn trên hình H 6.3 T Tbđ Tbđ≠ 0 Tôđ Tbđ= 0 0 t T Pc Tôđ T(t) 0 Hình H 6.3 2. Chế độ làm việc ngắn hạn Động cơ làm việc có tải trong thời gian ngắn, nhiệt sai của động cơ chưa đạt tới trị số ổn định đã mất phụ tải. Thời gian nghỉ dài, trong thời gian này nhiệt sai của động cơ giảm xuống bằng nhiệt sai ban đầu. Đó là động cơ truyền động phụ của máy cắt gọt kim loại. Ví dụ: Truyền động nâng hạ xà kẹp nới xà của các máy phay giường, bào giường, tiện nặng vv..... Giản đồ phụ tải và đường cong nhiệt sai như hình H 6.4 Hình H 6.4 3. Chế độ ngắn hạn lặp lại Phụ tải có tính chất chu kỳ, thời gian làm việc và nghỉ xen kẽ nhau.trong thời gian làm việc nhiệt độ động cơ chưa tăng đến nhiệt độ ổn định thì mất tải. Trong thời gian nghỉ nhiệt độ động cơ chưa giảm tới trị số cũ thì lại có tải, nhiệt độ lại tăng lên, quá trình cứ thế lặp lại theo chu kỳ. Ví dụ: Các động cơ truyền động trong cầu trục thang máy T Pc Tôđ T(t) 0 Giản đồ phụ tải và đường cong nhiệt sai cho trên hình H 6.5 Đặc trưng cho chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại là hệ số đóng điện tương đối % %= %100.%100. ck lv nglv lv t t tt t   (6- 5) Chú ý: Theo quy định, động cơ làmviệc với thời gian chu kỳ là tck <10 phút thuộc chế độ ngắn hạn lặp lại . Các trị số tiêu chuẩn của hệ số đóng điện tương đối tiêu chuẩn: %: 15%, 25%, 40%, 60%. t 0 PC T«® PC(t) T(t) Hình H 6.5 6.4. Chọn công suất động cơ cho truyền động không điều chỉnh tốc độ Để chọn công suất động cơ, ta cần biết đồ thị phụ tải MC(t); Pc(t) đã quy đổi về trục động cơ và giá trị tốc độ yêu cầu. Từ biểu đồ phụ tải, ta tính chọn động cơ theo công suất. Tra trong sổ tay tra cứu ta có đầy đủ các tham số của động cơ. Từ đó tiến hành xây dựng đồ thị phụ tải chính xác (chế độ tính, khởi động và hãm). Dựa vào đồ thị phụ tải chính xác tiến hành kiểm nghiệm động cơ đã chọn. 1. Chọn công suất động cơ làm việc dài hạn a. Phụ tải dài hạn không đổi. Những động cơ trong máy bơm quạt gió, máy nén khí .... thường làm việc ở chế độ dài hạn có phụ tải không đổi hoặc thay đổi rất ít. Đồ thị phụ tải trên Hình H 6.6 Động cơ chọn phải có công suất định mức PđmPC và dm phải hợp với tốc độ yêu cầu. Thường tính: Pđm=(1,11,3)PC Kiểm nghiệm theo điều kiện: khởi động và phát nóng Hình H 6.6 b/. Phụ tải dài hạn biến đổi: T1 T2 T3 T5T4 T 6 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P1 P2 t0 Pc Hình H 6.7 Theo đồ thị phụ tải H 6.7, tính giá trị trung bình của công suất hoặc mô men: Pc Pc(t) 0 t Ptb =     n i i n i ii t tP 1 1 (6- 6) Mtb =     n i i n i ii t tM 1 1 (6- 7 + Điều kiện chọn: Pđm(11,3)Ptb hoặc Mđm(11,3)Mtb ( 6.8) + Điều kiện kiểm nghiệm: Phát nóng, quá tải, khởi động 2. Chọn công suất động cơ làm việc ngắn hạn Trong chế độ làm việc ngắn hạn, có thể sử dụng động cơ dài hạn hoặc động cơ chuyên dùng cho chế độ làm việc ngắn hạn. a. Chọn công suất động cơ dài hạn làm việc ở chế độ ngắn hạn. Chọn động cơ thông dụng là động cơ dài hạn được chế tạo để làm việc với phụ tải dài hạn. Nếu dùng động cơ này cho phụ tải ngắn hạn mà theo phương pháp dài hạn: Pđm  Pcnh trong quá trình làm việc, nhiệt sai của động cơ không bao giờ đạt tới trị số nhiệt sai ổn định. Như vậy không sử dụng hết khả năng chịu nhiệt của động cơ. Đường cong nhiệt sai T1(t) được biểu diễn trên H 6.8 t Pcnh(t) 0 T«®1 T«®2 T2(t) T1(t) tLV Hình H 6.8 Để sử dụng hết khả năng chịu nhiệt của động cơ ta cho động cơ làm việc quá tải để có đường cong nhiệt sai T2(t) như H 6.8 Điều kiện chọn công suất động cơ: qt cnh m K P P ≥® (6-9) Kqt là hệ số quá tải về dòng điện được tính toán hoặc tra theo đường cong đã cho. m cnh m cnh qt P P I I K ®® == Kiểm tra theo các điều kiện: (Mô men mở máy, khả năng quá tải, phát nóng) b. Chọn công suất động cơ ngắn hạn cho phụ tải ngắn hạn. Chọn công suất động cơ dài hạn phục vụ cho phụ tải ngắn hạn không sử dụng hết khả năng chịu nhiệt của động cơ mặc dù đã tính đến khả năng quá tải. Để khắc phục nhược điểm đó, người ta đã chế tạo những động cơ đặc biệt, chuyên phục vụ cho phụ tải ngắn hạn, đã tính đến khả năng quá tải trong thời gian làm việc. Các động cơ ngắn hạn có thời gian làm việc tiêu chuẩn 15, 30, 60 và 90 phút. Nếu thời gian làm việc của phụ tải bằng thời gian tiêu chuẩn của động cơ thì điều kiện chọn công suất động cơ: )(≥)(® nPnP Cm (6-10) Pđm(n) là công suất định mức của động cơ ngắn hạn PC(n) là công suất của phụ tải ngắn hạn * Chú ý: Nếu trong thời gian làm việc phụ tải ngắn hạn có trị số biến đổi, để chọn công suất động cơ ta phải tính phụ tải đẳng trị (Pđtr, iđtr) và dùng trị số phụ tải đẳng trị để chọn công suất động cơ. 3. Tính chọn công suất động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại Để phục vụ cho phụ tải ngắn hạn lặp lại, người ta chế tạo động cơ chuyên dùng có đặc điểm sau: - Độ bền cơ học cao (vì phải mở máy, hãm máy luôn) - Mô men quán tính nhỏ; Khả năng quá tải lớn - Những động cơ này được chế tạo có hệ số đóng điện tương đối tiêu chuẩn: %tc = 15;25;40;60% a. Trường hợp phụ tải ít biến đổi (không biến đổi) H 6.9 - Tính hệ số đóng điện tương đối của phụ tải: ck lv nglv lv ft t t tt t ε = + = (6-11) Nếu ft = TC thì điều kiện chọn công suất động cơ là: Pđmnl  Pcnl (6-12) - Khi ft  TC phải tiến hành quy đổi công suất định mức của động cơ theo biểu thức sau: ft tc mmq PP ε ε ®®® = (6-13) - Điều kiện chọn là: Pđmqđ  Pcnl Để đơn giản cho việc tính chọn công suất động cơ ta có thể quy đổi công suất phụ tải Pcnl với ftε về trị số tcε theo biểu thức sau: tcε ε ft cnlcnlq PP =® (6-14) - Động cơ chọn phải thỏa mãn biểu thức: Pđmnl  Pcnlqđ (6-15) PC (t) PC t tLV tng tCK Hình H 6.9 Trường hợp phụ tải không biến đổi b. Trường hợp phụ tải biến đổi nhiều đều (H 6.10) Xác định phụ tải đẳng trị trong thời gian làm việc theo biểu thức sau: n nn tr ttt tPtPtP P +...++ +...++ = 21 2 2 2 21 2 1 ® (6-16) Sau đó dùng Pđtr để chọn công suất động cơ như trường hợp phụ tải không biến đổi t P1 P2 P1 P2 P3 P3 Pc t1 t2 t3 tng tck Hình H 6.10 c. Trường hợp đồ thị phụ tải biến đổi nhiều không đều (H6.11) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P1 t Pc tLV1 tLV2 tng1 tng2 t1 t2 t3 t4 t5 t6 Hình H 6.11 Xác định phụ tải đẳng trị trong khoảng thời gian gồm nhiều chu kỳ: n nn tr ttt tPtPtP P +...++ +...++ = 21 2 2 2 21 2 1 ® (6-17)       m i ng m i lv m i lv ft ii i tt t 11 1 (6-18) Trong đó m là số chu kỳ cần xét để tính Pcnlđtr. Sau đó tiến hành chọn công suất động cơ giống như trường hợp Pn = const 6.5. Tính chọn công suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ. 1. Khái quát chung Để tính chọn công suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ ta phải biết trị số phụ tải trên mỗi đặc tính điều chỉnh. Trong nhiều trường hợp các phụ tải này có trị số khác nhau. Trên thực tế người ta tính toán người ta chia phụ tải thành 2 nhóm cơ bản sau: + Nhóm thứ nhất: ở mọi tốc độ điều chỉnh Mc = const, Pc tỷ lệ bậc nhất với tốc độ Pc=Mc được biểu diễn bằng hình H 6.12  max min Mc ,Pc Pcmax Mc PC  min Mc ,Pc Pcmax Mcmax PC Hình H 6.12 Hình H 6.13 + Nhóm thứ hai: ở mọi tốc độ điều chỉnh Pc = const, Mc tỷ lệ nghịch với tốc độ Mc = ω Pc biểu diễn H 6.13. Đối với động cơ điện, các phương pháp điều chỉnh chia thành 2 nhóm.: - Nhóm thứ nhất: Điều chỉnh tốc độ với mômen cho phép của động cơ không thay đổi ở mọi tốc độ. H 6.14 Mcp = const Công suất cho phép tỷ lệ bậc nhất với tốc độ. Pcp =Mcp. ω biểu diễn trên hình H 6.15.   max min M ,P Mcp PCp Mdm  M,P P cmax Pdm MCP min ω Hình H 6.15 Hình H 6.16 Các phương pháp điều chỉnh này thực hiện bằng cách thay đổi điện áp hoặc thay đổi điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ một chiều kích từ độc lập. Thay đổi Rf trong mạch roto hoặc thay đổi số đôi cực Pcủa động cơ không đồng bộ. - Nhóm thứ hai: Điều chỉnh tốc độ với công suất cho phép không đổi Pcp= const. Mômen cho phép Mcp= ω Pcp biểu diễn H 6.16 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ này được thực hiện bằng cách: + Giảm từ thông động cơ điện một chiều + Thay đổi số đôi cực độngcơ không đồng bộ 2. Tính chọn công suất động cơ cho những truyền động điều chỉnh có Mc= const Trường hợp này có thể tính chọn công suất động cơ theo phương pháp điều chỉnh tốc độ có Mc=const hoặc Pcp=const. a. Với phương pháp điều chỉnh có Mcp=const Thì động cơ phải chọn có Mđm=Mc. Vì các phương pháp có Mcp=const thường chỉ thực hiện ở những tốc độ thấp hơn tốc độ cơ bản nên động cơ phải chọn có tốc độ định mức bằng tốc độ lớn nhất của dải điều chỉnh. max® =ωωm Như vậy công suất định mức của động cơ là: Pđm=Mđm. mω® = Mc. maxω =Pcmax Pcmax là công suất cực đại của phụ tải b. Với phương pháp điều có Pcp= const thì động cơ chọnphải có: Pđm = Pcmax= Mc. maxω . Vì phương pháp điều chỉnh có Pcp= const thường chỉ thực hiện ở tốc độ cao hơn tốc độ cơ bản nên động cơ phải chọn có tốc độ nhỏ nhất bằng tốc độ nhỏ nhất của dải điều chỉnh: mω® = minω Còn mômen định mức của động cơ phải là: Mđm= mωd dm P = minω maxcP = Mc. minω maxω = Mc.D Trong đó: D = minω maxω dải điều chỉnh tốc độ. Kết quả trên cho ta thấy: Với những truyền động điểu chỉnh yêu cầu Mc =const nếu chọn công suất động cơ theo phương pháp điều chỉnh có Pcp=const (không phù hợp với yêu cầu phụ tải) thì sẽ làm cho mômen định mức của động cơ tăng lên D lần so với mômen cản Mc, dẫn tới tăng kich thước và giá thành động cơ. 2. Tính chọn công suất động cơ cho những truyền động điều chỉnh có Pc=const Trường hợp này cũng có thể tính chọn công suất động cơ theo phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ có Pcp=const hoặc Mcp =const. a. Với phương pháp điều chỉnh có Pcp=const Thì động cơ chọn phải có công suất định mức bằng công suất phụ tải Pđm= Pc còn mômen định mức của động cơ được xác định theo tốc độ định mức là: Mđm= minω mP® =Mcmax b. Với phương pháp điều chỉnh có Mcp=const (Không phù hợp với yêu cầu của tải) thì động cơ phải chọn có mômen định mức bằng mômen lớn nhất của phụ tải: Mđm=Mcmax với: Mcmax= minω cP Vì phương pháp điều chỉnh tốc độ có: Mcp = const thường chỉ thực hiện ở những tốc độ thấp hơn cơ bản nên động cơ phải có tốc độ định mức bằng tốc độ lớn nhất của dải điều chỉnh tốc độ. đm= max Còn công suất định mức của động cơ phải là: D.P=P=.M=P C min max Cm®m®m® ω ω ω Như vậy công suất định mức của động cơ lớn gấp D lần công suất phụ tải yêu cầu. ở mọi tốc độ điều chỉnh động cơ sẽ làm việc non tải cả về mômen lẫn công suất, hiệu suất thấp. 6.6. Kiểm nghiệm công suất động cơ Việc tính chọn công suất động cơ được coi là giai đoạn sơ bộ ban đầu. Để khẳng định chắc chắn việc tính chọn đó là chấp nhận được ta cần phải kiểm nghiệm lại việc tính chọn đó. Yêu cầu về kiểm nghiệm tính chọn công suất động cơ gồm: - Kiểm nghiệm phát nóng - Kiểm nghiệm quá tải về mômen - Kiểm nghiệm mômen khởi động Sau đây ta nghiên cứu các điều kiện kiểm nghiệm công suất động cơ 1. Kiểm nghiệm quá tải về mômen maxCm®M M≥M.λ (6- 19) Mλ : là bội số mômen của động cơ m® max M M M =λ Mλ : phụ thuộc vào từng loại động cơ 2. Kiểm nghiệm mômen khởi động: Cmmc/®mm M≥M (6-20) 3. Kiểm nghiệm phát nóng động cơ a. Phương pháp tổn thất công suất trung bình Cơ sở của phương pháp là: Trong quá trình làm việc nhiệt độ trong các cuộn dây không vượt quá nhiệt độ cho phép. Tổn thất công suất trung bình trong một chu kỳ làm việc với phụ tải biến đổi được xác định theo biểu thức: n nn tb ttt tPtPtP P    ... ... 21 2211 ΔΔΔΔ (6-21) Điều kiện kiểm nghiệm: tbc/®m® PΔ≥PΔ (6-23) Thì động cơ chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng. Trong đó: m® m® m®c/®m® -1 P=P η η Δ (6- 24) Thực tế để xác định Ptb ta dựa vào đồ thị PC(t) và P() của động cơ trên H 6.17 P1 P2 P3 P4 P5 P1 t1 t2 t3 t4 t5 1   t P Pc  2 η 43 5 Hình H 6.17 Đặc điểm của phương pháp: - Khối lượng tính toán nhiều, đồng thời phải dùng quan hệ P() nên ít được dùng. b. Kiểm nghiệm theo dòng điện đẳng trị Xuất phát từ biểu thức: P = K + V = K + bI2 (6- 25) Trong đó K là tổn thất không đổi V là tổn thất biến đổi, V = bI2 B là hệ số Tương đương với biểu thức Ptb ta có biểu thức dòng điện đẳng trị. n nn tr ttt tItItI I +...++ +...++ = 21 2 2 2 21 2 1 ® (6-26) Điều kiện kiểm nghiệm: tr®c/®m®I I ≥ (6-27) Để tính toán Iđtr ta phải tính toán quá trình quá độ và xây dựng được đồ thị phụ tải i(t). Nếu đồ thị phụ tải i(t) cho dưới dạng là đường cong phức tạp như H. 6.18 i t t1 t5 t3 t4 t2 I3 I2 I1 I4 I5 Hình H 6.18 Ta dùng phương pháp bậc thang để xác định (it); sau đó tính Iđtr theo biểu thức(6-23) * Đặc điểm: Kiểm nghiệm công suất động cơ theo phương pháp dòng điện đẳng trị khá chính xác và việc tính toán đơn giản vì vậy được dùng để kiểm tra hầu hết các loại động cơ. c. Kiểm nghiệm theo mômen đẳng trị: Phương pháp kiểm nghiệm động cơ theo điều kiện phát nóng gián tiếp là mômen được suy ra từ phương pháp dòng điện đẳng trị, khi mômen tỷ lệ với dòng điện M = C.I (Trong đó C là hệ số tỷ lệ) Đối với động cơ một chiều, điều kiện này được thỏa mãn khi từ thông động cơ không đổi. Đối với động cơ xoay chiều không đồng bộ: M = CmI22cos2 Ta cần phải có: 2 = const và cos2 = const Điều kiện kiểm nghiệm: tr®c/®m® M≥M Trong đó: n nn dtr ttt tMtMtM M    ... ... 21 2 2 2 21 2 1 (6-28) d. Phương pháp công suất đẳng trị ở truyền động tốc độ ít thay đổi thì P tỷ lệ với M do vậy có thể dùng đại lượng công suất đẳng trị để kiểm tra điều kiện phát nóng. Điều kiện: tr®c/®m® ≥P P (6-29) Trong đó: n nn dtr ttt tPtPtP P    ... ... 21 2 2 2 21 2 1 (6-30) Đặc điểm: Phương pháp này chỉ sử dụng trong trường hợp động cơ làm việc trên đặc tính cơ cứng có  ít thay đổi, khi  thay đổi sẽ không chính xác. Vì vậy, chỉ dùng để chọn sơ bộ công suất động cơ. Trong thực tế giản đồ phụ tải, tốc độ thay đổi lớn trong quá trình khởi động, hãm. Do vậy cần tính toán, hiệu chỉnh P(t). Bài 7- Bộ khởi động mềm 7.1. Khái quát chung về bộ khởi động mềm Động cơ không đồng bộ 3 pha dùng rộng rói trong cụng nghiệp, vỡ chỳng cú cấu trỳc đơn giản, làm việc tin cậy, nhưng có nhược điểm dũng điện khởi động lớn, gây ra sụt áp trong lưới điện. Phương pháp tối ưu hiện nay là dùng bộ điều khiển điện tử để hạn chế dũng điện khởi động, đồng thời điều chỉnh tăng mô men mở máy một cách hợp lý. Vỡ vậy cỏc chi tiết của động cơ chịu độ dồn nén về cơ khí ít hơn, tăng tuổi thọ làm việc an toàn cho động cơ. Ngoài việc tránh dũng đỉnh trong khi khởi động động cơ, cũn làm cho điện áp nguồn ổn định hơn không gây ảnh hưởng xấu đến các thiết bị khác trong lưới điện. Sơ đồ nguyên lý và vị trí nối dây của bộ khởi động mềm Phương pháp khởi động được áp dụng ở đây là cần hạn chế điện áp ở đầu cực động cơ, tăng dần điện áp theo một chương trỡnh thớch hợp để điện áp tăng tuyến tính từ một giá trị xác định đến điện áp định mức. Đó là quỏ trỡnh khởi động mềm (ramp) . Toàn bộ quỏ trỡnh khởi động bằng cỏch điều khiển đóng mở thyristor bằng bộ vi sử lý 16 bit với các cổng vào ra tương ứng, tần số giữ không đổi theo tần số điện áp lưới. Ngoài ra cũn cung cấp cho chỳng ta những giải phỏp tối ưu khỏc nhờ nhiều chức năng như khởi động mềm và dừng mềm, dừng đột ngột, tiết kiệm năng lượng khi non tải. Có chức năng bảo vệ động cơ như bảo vệ quá tải, mất pha . * Những ứng dụng điển hỡnh của bộ khởi động mềm để điều khiển khởi động, dừng các động cơ - Động cơ điện cho chuyên chở vật liệu. - Động cơ bơm. - Động cơ vân hành non tải lâu dài. - Động cơ có bộ chuyển đổi (ví dụ hộp số, băng tải ...) - Động cơ có quán tính lớn (quạt, máy nén, bơm, băng truyền, thang máy, máy nghiền, máy ộp, mỏy khuấy, mỏy dệt ) * Những đặc điểm khác: - Bền vững, tiết kiệm khụng gian lắp đặt. - Có chức năng điều khiển và bảo vệ. - Khoảng điện áp sử dụng 200 – 500 V, tần số 45 – 65 Hz. - Có phần mềm chuyên dụng đi kèm. - Lắp và đặt chức năng dễ dàng. 7.2 Kết nối mạch động lực cho bộ khởi động mềm 7.2.1 Mạch ứng dụng ATS 48 khởi động và dừng không đảo chiều quay (1)) những cầu chỡ tỏc động nhanh để bảo vệ ngắn mạch (2) Rơ le R1 để bảo vệ mạch điện khi tiếp điểm duy trì của khởi động từ bị dính (3) Mỏy biến ỏp để phù hợp với điều kiện làm việc của mạch điện 7.2.2 Mạch ứng dụng ATS 48 khởi động và dừng không đảo chiều quay có khởi động từ dự phòng (1)) những cầu chỡ tỏc động nhanh để bảo vệ ngắn mạch (2);(3) Rơ le R1 để bảo vệ mạch điện khi tiếp điểm khởi động bị dính (4) Mỏy biến ỏp để phù hợp với điều kiện làm việc của mạch điện (5) " 2- Dây điều khiển " (6) " 3- Dây điều khiển " 7.2.3 Mạch ứng dụng ATS 48 khởi động và dừng không đảo chiều quay có khởi động từ dự phòng 7.24 Mạch ứng dụng ATS 48 khởi động và dừng nhiều động cơ 7.3. Kỹ thuật khởi động và dừng 7.3.1 Những đặc trưng điện của các đầu vào Những thiết bị đầu cuối Chức năng Những đặc trưng CL1 CL2 Cung cấp năng lượng điều khiển Altistart ATS 48 •••Q: 220 to 415 V + 10% - 15%, 50/60 Hz ATS 48 • • • Y: 110 to 230 V + 10% - 15%, 50/60 Hz R1A R1C Bỡnh thường mở ( N / O) Sự tiếp xúc của rơ le r1 lập trỡnh được Min. switching capacity (khả năng đóng cắt tối thiểu) • 10 mA for 6 V DC Max. switching capacity on inductive load (khả năng đóng cắt tối đa) (cos = 0.5 and L/R = 20 ms): • 1.8 A for 230 VAC and 30 V DC Max. voltage 400 V R2A R2C Bỡnh thường mở ( N / O) Sự tiếp xúc kết thúc khi rơle r2 khởi động R3A R3C Bỡnh thường mở ( N /O) Sự tiếp xúc Của rơ le r3 lập trỡnh được STOP RUN LI3 LI4 Dừng sự hoạt động của hệ thống (phỏt biểu 0= Dừng lại) Bắt đầu được chạy ( Phát biểu 1= Chạy ) Đầu vào Lập trỡnh được Đầu vào Lập trỡnh được 4 x 24 V logic inputs (mức điện áp tác động) và 4.3 kΩ trở kháng Umax = 30 V, Imax = 8 mA state 1(Trạng thái 1): U > 11 V - I > 5 mA state 01(Trạng thái 0):: U < 5 V - I < 2 mA 24V Lôgic nhập vào ( cung cấp năng lượng vào) +24 V± 25% đó cụ lập và bảo vệ chống lại shortcircuits(ngắn mạch) và những sự quá tải, cực đại tøc thêi Imax = 200mA LO+ Cung cấp năng lượng đầu ra Lôgic Để được nối tới 24 V hay một nguồn ngoài LO1 LO2 Những đầu ra lôgic Lập trỡnh được 2 cổng ra, kết nối thớch hợp với mức 1 PLC, IEC 65A-68 tiờu chuẩn. " Nguồn cung cấp điện +24 V ( Min. 12 V, max. 30 V) " Imax = 200 mA bởi một tín hiệu ra của nguồn ngoài AO1 Đầu ra tương tự Lập trỡnh được Đầu ra có thể có I = 0 - 20mA hoặc I = 4- 20mA " dung sai tối đa ± 5% ;. giỏ trị,. tải trở khỏng max 500  COM I/O common (Cổng chung) 0 V PTC1 PTC2 Tín hiệu từ đầu dò nhiệt nhập vào PTC Tổng tất cả trở của các đầudò cho phép là 750 Tại 25° C ( Ví dụ 3 đầu dũ kế tiếp nhau X 250 /đầu dò Những đầu dũ kế tiếp nhau, chẳng hạn) (RJ 45) Đầu nối Cho " thiết bị điều khiển từ RS 485 Modbus xa " PowerSuite (thiết bị điện phụ) " Đường dẫn truyền thông tin 7.3.2 Bộ phận hiển thị và lập trình 7.3.3 Cách truy nhập menu Dịch chuyển đến lệnh cần dùng nằm phía trên Dịch chuyển đến lệnh cần dùng nằm phía dưới ấn ESC để hiển thị menu ấn ENT nếu chấp nhận lệnh 3 ký tự hiển thị lệnh 7.3.4 Cách truy nhập những tham số 1/ Bảng lệnh cơ bản Giá trị được trỡnh bày Điều kiện nLP rdY Có lệnh được chạy : " Nguồn không được cung cấp " Nguồn được cung cấp tbS Thời gian trễ Việc theo dừi tham số được lựa chọn bởi người sử dụng thiết đặt bộ khởi động; mô tơ hiện thời Khi bắt đầu với lệnh được chạy Cài đặt Chế độ bảo vệ Cài đặt cấp cao chuyển chế độ vào ra chon tham số cho 2 đồng hồ chọn chế độ truyền thông chọn các tham só và chế độ khóa Stb Đợi một lệnh (Chạy hay Dừng lại) trong tầng (nối tiếp) Mó Sự Mụ tả Dải cài đặt Thiết đặt cho bộ khởi động Dòng điện dạnh nghĩa của động cơ 0.4 to 1.3 ICL (1) Cài đặt giá trị của động cơ thông qua sự đánh giá chúng Kiểm tra sao cho dòng của đông cơ nằm giữa 0.4 và 1.3 ICL ( ICL: dòng điện thực của bộ khởi động). Dũng giới hạn cho phép = 150 tới 700% In; thường giới hạn = 500% của ICL 400% (Của) Trong Dũng giới hạn= ILt x In Vớ dụ 1: In= 22 A; ILt = 300 ; dũng giới hạn = 300% x 22 A = 66 Â Vớ dụ 2: ATS 48 C21Q, Với ICL= 210 Một In = 195 A, ILt = 700; dũng giới hạn = 700% X 195= 1365, Chọn 500% X 210= 1050 A Thời gian gia tốc khi khởi động 1 – 60s 15 s Mó Sự Mụ tả Dải cài đặt Thiết đặt cho bộ khởi động Mô mem khởi động 0 tới 100% 20% Chọn lọc dừng d-b-F -F những kiểu dừng cú thể xảy ra - D -: Sự dừng Mềm bởi điều khiển của mô mem. Kiểu này thường áp dụng vứi máy bơm - B -:Tạo ra một hãm để hãm áp dụng với những động cơ mang tải có quán tính không đáng kể. - F -: Dừng tự do Mó Sự Mụ tả Dải cài đặt Thiết đặt cho bộ khởi động Thời gian giảm tốc độ 1 to 60 s 15 s Ngưỡng để thay đổi với kiểu dừng tự do 0 to 100% 20% 2/ Cất giữ sư lựa chọn: Màn hỡnh lúe sỏng khi một giỏ trị được cất giữ. Ví dụ 7.3.5 Một số chú ý a. Những nột chớnh Mạch lực của hệ thống khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor đấu song song ngược cho 3 pha. Vỡ mụ men động cơ tỉ lệ với bỡnh phương điện áp, dũng điện tỉ lệ với điện áp, mô men gia tốc và dũng điện khởi động được hạn chế thông qua điều chỉnh trị số hiệu dụng của điện áp. Quy luật điều chỉnh này trong khi khởi động và dừng nhờ điều khiển pha (kích, mở 3 cặp thyristor song song ngược) trong mạch lực. Như vậy, hoạt động của bộ khởi động mềm hoàn toàn dựa trên việc điều khiển điện áp khi khởi động và dừng, tức là trị số hiệu dụng của điện áp là thay đổi. Nếu dừng động cơ, mọi tín hiệu kích mở thyristor bị cắt và dũng điện dừng tại điểm qua không kế tiếp của điện áp nguồn. Giải thích: IA – Dũng điện ban đầu khi khởi động trực tiếp. IS – Dũng điện bắt đầu có ramp điện áp. In – Dũng điện định mức của động cơ. U¬s¬ – Điện áp bắt đầu ramp. Un – Điện áp định mức của động cơ. tr - Thời gian ramp. n - Tốc độ động cơ. Nếu phát hiện động cơ đạt tốc độ yêu cầu trước khi hết thời gian đặt của bộ khởi động mềm, điện áp vào lập tức được tăng lên 100% điện áp lưới, đó chính là chức năng phát hiện tăng tốc. b. Dừng tự do theo quỏn tớnh Nếu điện áp cấp bị cắt trực tiếp, động cơ chạy theo quán tính cho tới khi dừng trong khoảng thời gian xác định. Thời gian dừng với mômen quán tính nhỏ có thể rất ngắn, cần tránh trường hợp này đề phũng sự phỏ huỷ về cơ và sự dừng tải đột ngột khụng mong muốn. c. Dừng mềm Khụng nờn cắt trực tiếp các động cơ có mômen quán tính nhỏ như băng truyền, thang máy, máy nâng để đảm bảo không nguy hiểm cho người, thiết bị và sản phẩm. Nhờ chức năng dừng mềm mà điện áp động cơ được giảm từ từ trong khoảng từ 1 đến 20 giây tuỳ thuộc vào yêu cầu. Điện áp ban đầu cho dừng mềm Ustop = 0,9Un và điện áp cuối quá trỡnh vào khoảng 0,85 điện áp ban đầu. Thời gian ramp điện áp tới 1000 giây cùng điện áp đầu và cuối quá trỡnh dừng mềm đặt theo chươngtrỡnh. Như vậy, thực chất dừng mềm là cố ý kộo dài quỏ trỡnh dừng bằng cách giảm từ từ điện áp nguồn cung cấp vào động cơ. Nếu trong quá trỡnh dừng mà cú lệnh khởi động, thỡ quỏ trỡnh dừng này lập tức bị huỷ bỏ và động cơ được khởi động trở lại. d. Tiết kiệm năng lượng khi non tải Nếu động cơ điện vận hành không tải hay non tải, trong trường hợp này khởi động mềm giúp tiết kiệm điện năng nhờ giảm điện áp động cơ tới gia trị U0, việc giảm điện áp do đó làm giảm dũng điện, dẫn đến giảm bớt cả tổn hao đồng và tổn hao sắt %. 7.4 Thực hành Yêu cầu: - Thực hiện các cách kết nối bộ khởi động mền với động cơ theo các sơ đồ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Cài đặt vận hành khởi động và hãm động cơ Bài 8 - Biến tần 8.1 Khái niệm Biến tần là thiết bị biến đổi dũng xoay chiều với tần số của lưới điện thành dũng xoay chiều cú tần số khỏc với tần số của lưới.Thường áp dụng để điều khiển tốc độ động cơ 8.2 Các tính năng cơ bản của biến tần - Tiết kiệm năng lượng điện ở mức tối đa - Bảo vệ dòng điện, điện áp, quá nhiệt, dừng khẩn cấp. - Phạm vi hoạt động từ 0,5Hz đến 500Hz - Điện áp cung cấp: một pha 220v, 3 pha 220v hoặc 380v dao động 10% đến 15% - Tần số vào 50Hz 5% - Tiêu chuẩn bảo vệ IP20 - Chế độ làm mát bằng gió - Phương thức điều khiển: Sensorless vector ( véc tơ vòng hở) - Chế độ điều khiển tại chỗ, điều khiển từ xa, PID có sẵn, logic, PLC - Chức năng hãm: Hãm động năng - Có thể lập trình các chế độ báo lỗi, cảnh báo - Có thể lập trình chức năng tín hiệu điều khiển đầu vào - Độ rung lớn nhất: 5,9m/s2 8.3 Phân loại Biến tần được chia ra làm hai loại: - Biến tần trực tiếp; - Biến tần giỏn tiếp 8.3.1 Biến tần giỏn tiếp. Bộ biến tần gián tiếp có sơ đồ cấu trúc như trên hỡnh 4.15. Bộ biến tần gồm cỏc khõu: chỉnh lưu (CL), lọc (L) và nghịch lưu (NL). Như vậy để biến đổi tần số cần thông qua khâu trung gian một chiều, do đó có tên gọi là biến tần giỏn tiếp. CL L NL 11 f,U 22 f,U+ - + - Hỡnh 4.15. Sơ đồ cấu trúc của bộ biến tần giỏn tiếp Chỉnh lưu dùng để biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều, chỉnh lưu có thể là không điều khiển hoặc có điều khiển. Ngày nay đa số chỉnh lưu thường là chỉnh lưu không điều khiển, vỡ nếu điều chỉnh điện áp một chiều trong phạm vi rộng sẽ làm thay đổi bộ lọc và làm giảm hiệu suất của bộ biến đổi. Nói chung chức năng biến đổi tần số và điện áp một chiều được thực hiện bởi nghịch lưu thông qua bộ điều khiển. Trong các bộ biến tần công suất lớn, người ta dùng chỉnh lưu bán điều khiển với chức năng làm nhiệm vụ bảo vệ cho toàn hệ thống khi bị quá tải. Ngày nay biến tần gián tiếp được sử dụng khá phổ biến vỡ cú thể điều chỉnh tần số và điện áp ra trong phạm vi khỏ rộng. Dễ dàng tạo ra cỏc bộ nguồn (dũng, ỏp) theo mong muốn. Nghịch lưu được dùng trong biến tần thường là các mạch cơ bản đó nờu ở phạm vi trờn. Nhược điểm cơ bản của biến tần gián tiếp là hiệu suất thấp (vỡ qua hai lần biến đổi). Công suất cũng như kích thước của bộ biến đổi lớn. 8.3.2 Biến tần trực tiếp Biến tần trực tiếp là bộ biến đổi tần số trực tiếp từ lưới điện xoay chiều, không thông qua khâu trung gian một chiều. Bộ biến tần gồm hai bộ chỉnh lưu nối song song ngược (hỡnh 4.16). Cỏc bộ chỉnh lưu này có thể là sơ đồ ba pha có điểm trung tính (hỡnh 4.16a), sơ đồ cầu (hỡnh 4.16b) hoặc cỏc bộ chỉnh lưu nhiều pha. Số pha của bộ chỉnh lưu (m) càng lớn thỡ thành phần súng điều hoà bậc cao càng giảm. A B C 11 u,f 1T 2T 3T 4T 5T 6T tZ I II 22 u,f )a 11 u,f CBL CBL 1T 2T 3T 4T 5T 6T tZ )b 7T 9T 11T 10T 12T 8T 22 u,f 2T2 u 0  )d t  2T 2u 0 1m/ 2/T1 )c t 2T 2 2 i u 0   Tt t  Tt t  )e Hỡnh 4.16. Biến tần trực tiếp: a) Sơ đồ có điểm trung tính; b) Sơ đồ cầu; c), d), e) Dạng điện áp ra với các luật điều khiển khác nhau 8.3.2 Một số loại biến tần thông dụng: Hiện nay đang xuất hiện rất nhiều loại biến tần trong các nhà máy củaViệt Nam, phổ biến là : BIẾN TẦN Tosiba BIẾN TẦN SIEMENS Biến tần Delta 8.4 Khảo sát biến tần Tosiba VF- S7 hoặc VF-S9 8.4.1 Các đèn và phím chức năng 6 0 0 STOP RUNP TOSHIBA ENT MON đèn charge đèn RUN đèn VEC đèn ECN RUN VEC ECN Charge đèn phím RUN phím RUN phím STOP phím up Màn hình hiển thị đèn chiết áp chiết áp đèn mon đèn PRG Các đèn và phím chức năng biến tần toshiba VF-S7 Các đèn và phím chức năng biến tần toshiba VF-S9 Đèn ECN: Phát sáng khi hệ thống đang chạy trong chế độ tiết kiệm (năng lượng được tiết kiệm ở tất cả các vùng tốc độ bằng việc phát hiện dòng điện tải và cho chảy dòng tối ưu mà phù hợp nhất với tải. Bằng cách chọn chế độ điều khiển V/F PT = 4 ) Đèn VEC: Phát sáng khi hệ thống đang chạy trong chế độ điều khiển vận hành Vector. Bằng việc đặt chế độ điều khiển V/F là PT = 3 - Điều khiển Vector – có thể cho phép tăng mômen khởi động và đạt được chế độ vận hành có độ chính xác cao) Đèn RUN: Phát sáng khi bộ biến tần đang hoạt động Đèn CHARGE: Đèn chỉ cho biết mạch phía bên trong của bộ biến tần đã bị thay đổi với điện áp cao. Khi đèn phát sáng, tuyệt đối không mở nắp đấu dây. Đèn phím RUN: Phát sáng khi phím RUN sử dụng. Màn hiện thị: Thông báo tần số vận hành, các tham số, nguyên nhân lỗi. Phím RUN: Phím vận hành động cơ, ấn giữ phím này cho đến chừng nào đền RUN sáng. Đèn MON: Phát sáng khi khối hiện thị ở dạng giám sát. Phím STOP: ấn phím này để dừng hoạt động của động cơ. Đèn PRG: Phát sáng ở dạng đặt tham số Các phím UP và DOWN: ấn các phím này để tăng hoặc giảm tần số trong khi vận hành. Đèn phân áp: Phát sáng khi vận hành tần số bằng nút chỉnh phân áp. Nút chỉnh phân áp: Khi đèn phân áp sáng, tần số hoạt động có thể đặt từ độ phân áp. Cấm: Không bao giờ cài đặt bộ biến tần ở nơi nguy hiểm dễ cháy, khí đốt hoặc bụi bẩn, bởi vì có thể gây cháy. Bắt buộc: Lắp đặt bộ biến tần bằng các đồ vật không bắt lửa. Lắp đặt bằng các đồ vật bắt lửa có thể gây ra cháy vì bộ phận phía sau của bộ biến tần rất nóng. 8.4.2 Sơ đồ nối dây mạch điện chính: Nguy hiểm Giao phó trách nhiệm của tất cá các thực tập viên cho người có khả năng chuyên môn. Kết nối dây bởi những người thiếu kinh nghiệm có thể gây hoả hoạn hoặc điện giật chết. Kết nối các dây tới đầu nối động cơ chính xác, đúng vị trí. Nếu các dây kết nối không đúng các pha, động cơ có thể quay không đúng chiều, có thê gây hỏng hóc. Trước khi bắt đầu kết nối dây, chắc chắn là đã tắt nguồn. Đợi tối thiểu là 10 phút và chắc chắn rằng đèn CHARGE đã tắt. Nếu các dây nối thực hiện trướ khi thừa nhận là đèn CHARGE đã tắt, điện giật có thể xảy ra. Sau khi hoàn thành kết nối các dây, đóng nắp hộp đấu: thanh đấu có thể gây ra điện giật. Chắc chắn là đã kết nối chân G/E nối đất. Nói cách khác, rò rỉ điện có thể gây ra điện giật hoặc cháy. Chú ý: - Nếu nối dây dài quá 30m, dùng dây hiệu suất dòng điện cao hơn dây trong bảng đề nghị. - Nếu có đài Rađio ở gần bộ biến tần và tiếng ồn có thể gây ảnh hưởng đến bộ biến tần. - Khi kết nối nguồn một pha phải kết nối vào đầu R/L1 và R/L3 1/ Các bước kết nối mạch điện chính (nguồn điện và động cơ) Nguồn cung cấp cho bộ biến tần có thể là điện áp ba pha hoặc một pha Vì vậy bộ biến tần Toshiba có thể cấp nguồn theo hai cách: - Đầu vào nguồn ba pha 220/380 V theo thông thường. - Nếu không có nguồn ba pha 127/220 V ta có thể đấu vào pha 1 (L1) và pha ba (L3) vào nguồn một pha 220 V thông thường (một pha của nguồn 220/380 V). Cách làm như sau: 1. Tháo nắp hộp đấu dây bằng tôvit và mở nắp hộp đấu. 2. Kết nối các dây vào vị trí như hình vẽ. 3. Đóng nắp hộp đấu dây và vặn chặt bằng tôvit. Sơ đồ nối dây mạch điện động lực toshiba VF-S9 bằng nguồn ba pha 220 V Nếu cấp sai nguồn cung cấp cho biến tần thì sẽ có thông báo lỗi: + OP3: Qua mức điện áp cho phép 2/ Kết nối dây tín hiệu điều khiển bên ngoài. áp tô mát 1 pha 220VAC Nguồn cung cấp 1 pha 220 vdc động cơ 3 pha 380VAC pb pa po r s t u v w e Vfs7s – 2007p Sơ đồ nối dây mạch điện chính toshiba VF-S7 với nguồn một fa pha pha 220V F R CC II PP CC FM P24 OUT2 OUT1 VIB VIA S2 S1 RST FLA FLB FLC 1 2 3 Biến trở 1 - 10 K 1/4 W Quay thuận reset quay nghịch Hình 2: Sơ đồ nối dây mạch điều khiển mở rộng Nguy hiểm Tắt nguồn trước khi lắp dây. Nói cách khác động cơ bỗng nhiên quay không đúng lúc gây nguy hiểm Để vận hành biến tần ta thường dùng các núm điều khiển trên mặt máy, tuy nhiên tuỳ theo ứng dụng nếu cần điều khiển bằng các nút ấn hoặc các biến trở bên ngoài ta có thể kết nối thêm các mạch mở rộng. Các bước kết nối mạch mở rộng: 1. Tháo nắp hộp đấu dây bằng tôvit và mở nắp hộp đấu. 2. Kết nối các dây vào các vị trí dây điều khiển như hình 2. 3. Đóng nắp hộp đấu dây và vặn chặt bằng tôvit. 8.4.3. Màn hình hoạt động. Dưới đây là các trạng thái hiện thị trong màn hình hoạt động: Tần số, hiện thị hoặc thay đổi các tham số và biến đổi các trạng thái trong khi hoạt động hoặc danh sách báo lỗi. Các chức năng của các phím điều chỉnh: Phím MON: Chọn lựa các trạng thái trong màn hình hoạt động. Phím ENT: Lựa chọn các mục hoặc ghi lại trạng thái trong màn hình hoạt động. Phím : Hiện thị các mục tiếp theo hoặc tăng giá trị đặt các tham số Phím : Hiện thị các mục trước đó hoặc giảm giá trị đặt các tham số Khối hiện thị: ON: Đang hoạt động RUN: MON: Bật khi trạng thái tần số biến đổi PRG: Bật khi giá trị tham số đặt. VEC: Kiểu vận hành Vectơ. ECN: Kiểu năng lượng tiết kiệm Kiểu 1: Tần số hoạt động hiện thị hoặc bảng lỗi hiện thị có lỗi Kiểu 2: Tên tham số và giá trị đặt hiện thị Kiểu 3: Tần số hoạt động hiện thị. 1/ Các bước đặt tham số vận hành: 1. Bật nguồn điện 2. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình. 3. Dùng các phím để chuyển đổi các tên của tham số. 4. Khi các tên của các tham số đã hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 5. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị. 6. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần. Tên của các tham số và thay đổi giá trị hiển thị lần lượt, khi đó tên tham số sẽ hiện thị. 7. Để đặt một vài tham số, quay trở lại thực hiện như bước 3. 8. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. Tần số dòng điện sẽ được hiện thị. 2/ Đặt thời gian tăng gia tốc và giảm gia tốc. Có 2 lựa chọn để đặt thời gian tăng gia tốc và giảm gia tốc: Tự động đặt thời gian bởi bộ biến tần hoặc đặt thời gian bằng tay. Trong tài liệu này, chúng ta chỉ dùng tự động đặt thời gian bởi bộ biến tần. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số AUI 3.Khi AUI hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “1“ 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 3/ Đặt mômen tăng. Mômen của động cơ có thể tăng bởi sự tăng điện áp đầu ra của bộ biến tần. Có 2 phương pháp tăng điện áp đầu ra: Tăng tự động tăng điện áp bởi bộ biến tần hopặc tăng bằng tay. Chú ý: Nếu điện áp đầu ra của bộ biến tần tăng quá mức, bộ biến tần có thể dừng vì quá dòng hoặc trong trường hợp này động cơ và hoặc bộ biến tần có thể bị hư hỏng. Trong tài liệu này chúng ta chỉ dùng tự động bởi bộ biến tần: Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số AUI2. 3.Khi AUI2 hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “1“ 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 4/ Đặt các chức năng dải tần số hoạt động của động cơ (tần số cực đại, giới hạn thấp hơn, tần số cơ sở ) Bộ biến tần có các chức năng khác nhau đặt dải tần số hoạt động không bị sự cố. Các chức năng có thể lựa chọn 1 trong 2 cách: Trong tài liệu này, chúng ta chỉ dùng tự động điều chỉnh bởi bộ biến tần. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số AUI3 3.Khi AUI3 hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “1“ nếu tần số của động cơ là 50 Hz hoặc “2“ nếu tần số động cơ là 60 Hz. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 5/ Các phương pháp đặt giá trị khởi động và dừng. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số CNOd 3.Khi CNOd hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “0“ nếu dùng khối điều khiển ngoài hoặc “1“ nếu dùng điều khiển bên trên PANEL của bộ biến tần. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 6/ Phương pháp cài đặt điều chỉnh biến tần. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số FNOd 3. Khi FNOd hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “0“ nếu dùng khối điều khiển ngoài hoặc “1“ nếu dùng phím điều khiển bên trên PANEL của bộ biến tần hoặc “2“ nếu dùng nút phân áp trên PANEL của bộ biến tần. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 7/ Đặt giá trị mặc định để khởi động lại. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số TEYd 3. Khi TEYd hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị, nếu giá trị “1“ thì cho động cơ làm việc tần số cực đại là 50 Hz hoặc nếu giá trị là “2“ động cơ làm việc ở chế độ cực đại là 60 Hz hoặc nếu giá trị là “3“ động cơ làm việc ở chế độ mặc định (tất cả các tham số). Chú ý: Khi đặt ở giá trị “3“ tần số làm việc có thể rất cao gây sự cố cho biến tần và hoặc động cơ. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 8/ Các chức năng đặt bảo vệ động cơ Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số OLn 3. Khi OLn hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị, nếu giá trị “0“ thì cho động cơ bình thường hoặc nếu giá trị là “1“ cho động cơ VF hoạt động bằng biến tần. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 8.4.5 Vận hành Nguy hiểm Cấm: Tuyệt đối không được chạm sờ vào các đầu nối bộ biến tần khi nguồn điện đã được kết nối ngay cả khi động cơ đang dừng, sờ vào đầu kết nối bộ biến tần có thể bị điện giật chết. Không được vận hành khi tay ướt mà cũng không dùng khăn ướt, hay tương tựsẽ bị điện giật chết. Khi chức năng tự động khởi động lại được tắt (F301 # 0), bộ biến tần có thể tự động khởi động lại khi nguồn điện đã bật sau khi nguồn lỗi tạm thời. Nếu chức năng chọn là thực hiện lại (F303 # 0), không được lại gần động cơ khi động cơ đang dừng vì có còi báo động. Động cơ có thể bỗng nhiên khởi động, có thể xảy ra kết quả gây tổn thương. Bắt buộc: Chắc chắn là đã đóng nắp đậy phía trước, trước khi nguồn điện bật. Nếu bộ biến tần có khói, mùi hoặc âm thanh không bình thường, tắt ngay lập tức nguồn điện đầu vào. Dùng bộ biến tần trong tình trạng này có thể gây ra cháy. Hỏi nhà cung cấp của bạn để sửa chữa lại bộ biến tần. Cảnh báo Cấm: Không bao giờ được sờ vào bộ tàn nhiệt, bởi vì nó rất nóng. Sờ vào bộ tản nhiệt có thể cháy tay. Bắt buộc: Chạy bộ biến tần trong khoảng hoạt động của động cơ và các bộ phận liên quan, nói cách khác có thể làm rạn nứt động cơ hoặc các bộ phận liên quan hoặc đưa ra kết quả làm tổn thương hoặc hỏng hóc thiết bị. Hoạt động đơn giản hoá của biến tần VF – S9 Thủ tục sau đây cho phép đặt tần số làm việc và nguyên tắc hoạt động được lựa chọn theo các bước dưới đây: Run/Stop: (1) – Run và Stop dùng tín hiệu ngoài đưa tới bảng đấu dây. (2) – Run và Stop từng Panel hoạt động (Điều khiển). Đặt tần số: (1) - Đặt dùng tín hiệu ngoài đưa tới bảng đấu dây (0 – 10 Vdc; 4 – 20 mAdc) (2) - Đặt dùng Panel điều khiển (3) - Đặt dùng biến trở trên Panel Inverter Dùng các tham số cơ bản CNOd (Command Mode Selection) và FNOd (Frequency Setting Mode Selection) để lựa chọn. Tham số Chức năng Phạm vi điều chỉnh Đặt mặc định CNOd Chọn chế độ lệnh 0: Bảng đấu dây 1: Panel điều khiển 1 FNOd Chọn chế độ đặt tần số 0: Bảng đấu dây 1: Panel điều khiển 2: Biến trở 2 Sau đây là một số phương pháp vận hành theo cách đặt các giá trị của CNOd và FNOd: 1/ Vận hành với phím RUN/STOP và điều chỉnh áp trên PANEL. 1. Kết nối các dây điện tới nguồn điện và động cơ. 2.Vặn điều chỉnh áp quay ngược chiều kim đồng hồ đến giá trị cuối cùng. 3. Bật nguồn điện. 4. Màn hình hiển thị 0 . 0 5.ấn phím RUN 6. Vặn nút điều chỉnh phân áp trên Panel tăng dần dần theo chiều kim đồng hồ. 7. Đèn RUN sáng. Động cơ khởi động và tốc độ động cơ quay tăng lên dần dần. 8.Tần số hoạt động hiện thị trên màn hình. 9. Để dừng động cơ, ấn phím STOP. 10. Tốc độ động cơ giảm tuỳ theo tốc độ được đặt trong tham số. 11. Động cơ dừng lại khi đèn RUN không còn sáng. 2/ Vận hành với các tín hiệu điều khiển từ bên ngoài. 1. Kết nối các dây điện tới nguồn điện và động cơ (Xem kết nối mạch điện chính). 2. Kết nối công tắc quay thuận và quay ngược vào đúng các vị trí (Xem kết nối tín hiệu điều chỉnh bên ngoài). 3. Vặn phân áp theo chiều ngược kim đồng hồ đến giá trị cuối cùng. 4. Bật nguồn. 5. Đặt các thma số CNOd là “0” và FNOd là “2” (Xem phần “Phương pháp đặt giá trị khởi động vầ dừng” và “Phương pháp cài đặt điều khiển tần sô”). 6. Màn hình hiện thị về 0 . 0 7. ấn và giữ nút quay thuận hoặc quay ngược. 8. Vặn nút điều chỉnh phân áp tăng dần dần theo chiều kim đồng hồ. 9. Đèn RUN sáng. Động cơ khởi động và tốc độ động cơ quay tăng lên dần dần. 10.Tần số hoạt động hiện thị trên màn hình. 11. Để dừng động cơ, ấn phím STOP. 12. Tốc độ động cơ giảm tuỳ theo tốc độ được đặt trong tham số. 13. Động cơ dừng lại khi đèn RUN không còn sáng. Chức năng các tham số cơ bản TT Tham số Chức năng Phạm vi điều chỉnh Giá trị mặc định 1 AU1 Tăng/giảm tốc độ tự động 0: Không hiệu lực 1: Mức tối ưu 2: Mức nhỏ nhất 0 2 AU2 Tăng Mômen tự động 0: Không hiệu lực 1: Điều khiển Vectơ, làm việc với độ chính xác cao. 0 3 AU3 Đặt môi trường tự động 0: Không hiệu lực 1: Đặt tự động 0 4 AU4 Đặt chức năng tự động 0: Không hiệu lực 1: Hãm dừng 2: Hoạt động 3 dây 3: Đặt UP/DOWN đầu vào ngoại 0 vi 4: Hoạt động đầu vào dòng điện 4 – 20 mA 5 CNOd Chọn chế độ lệnh 0: Bảng đấu dây 1: Panel hoạt động 1 6 FNOd Chọn chế độ đặt tần số 0: Bảng đấu dây 1: Panel hoạt động 2: Biến trở trong 2 7 FNSL Chọn đồng hồ 0: Tần số ra 1: Dòng điện ra 2: Tần số đặt 3: Để điều chỉnh (Dòng được đặt ở 100%) 4: Hệ số tải của Inverter 5: Công suất ra 0 8 FN Điều chỉnh đồng hồ - - 9 TYP Đặt mặc định 0: Không hiệu lực 1: Không hiệu lực 2: Không hiệu lực 3: Đặt mặc định 4: Xoá lỗi 5: Xoá thời gian hoạt động tích luỹ 6: Khởi tạo thông tin kiểu 0 10 Fr Chọn chế độ thuận/nghịch (Panel điều khiển) 0: Chạy thuận 1: Chạy nghịch 0 11 ACC Thời gian gia tốc 1 0,1 ~ 3600 (sec) 10 12 dEC Thời gian giảm tốc 1 0,1 ~ 3600 (sec) 10 13 FH Tần số tối đa 30 ~ 40 Hz 80 14 UL Tần số giới hạn trên 0,5 ~ FH (Hz) *1 15 LL Tần số giới hạn dưới 0,0 ~ UL (Hz) 0,0 16 uL Tần số cơ sở 1 25 ~ 400 (Hz) *1 17 Pt Chọn chế độ điều khiển V/F 0: Hằng số V/F 1:Mômen biến thiên 2: Gia tốc Mômen khởi động tự động 3: Điều khiển Vectơ 4: Tiết kiệm năng lượng tự động 0 18 Ub Tăng Mômen 0,0 ~ 30 (%) Theo loại biến tần 19 thr Mức bảo vệ nhiệt khối điện tử động cơ 1 10 ~ 100 (%) 100 20 OLN Chọn đặc tính bảo vệ nhiệt khối điện tử Đặt Bảo vệ quá tải Dừng quá tải 0 Động cơ chuẩn 0 x 1 0 0 2 x x 3 x 0 4 Động cơ VF (đặc biệt) 0 x 5 0 0 0 6 x x 21 Sr 1 Các tần số hoạt động đặt trước tốc độ 1 LL – UL (Hz) 0,0 22 Sr 2 Các tần số hoạt động đặt trước tốc độ 2 LL – UL (Hz) 0,0 23 Sr 3 Các tần số hoạt động đặt trước tốc độ 3 LL – UL (Hz) 0,0 24 Sr 4 Các tần số hoạt động đặt trước tốc độ 4 LL – UL (Hz) 0,0 25 Sr 5 Các tần số hoạt động đặt trước tốc độ 5 LL – UL (Hz) 0,0 26 Sr 6 Các tần số hoạt động đặt trước tốc độ 6 LL – UL (Hz) 0,0 27 Sr 7 Các tần số hoạt động đặt trước tốc độ 7 LL – UL (Hz) 0,0 28 F-- Tham số mở rộng Đặt các tham số mở rộng - 29 GrU Chức năng hiệu chỉnh tự động Tìm các tham số có giá trị khác với giá trị mặc định - Ghi chú: *1: 50 hoặc 60 tuỳ thuộc vào cách đặt tham số được lập trình V: Các chức năng bảo vệ (Thông tin sự cố). Các sự cố và biện pháp khác phục Hiện thị Sự cố Các biện pháp đối phó OC1 Quá dòng trong lúc tăng tốc 1: Thay đổi thời gian tăng tốc 2: Tăng hoặc giảm mức Mômen OC3 Quá dòng trong khi tốc độ chạy vượt quá Giảm bớt tải OP3 Quá áp 1: Kiểm tra điện áp 2: Kiểm tra khi bật nguồn điện và bộ biến tần không hoạt động. NOFF Điện áp thấp 1: Điện áp đầu vào quá thấp 2: Kiểm tra nguồn điện và các dây nối vào EEPI EEPROM bị lỗi 1: Tắt nguồn điện sau đó bật lại 2: Nếu EEPROM không xoá lỗi, liên hệ với nhà cung cấp sửa chữa. EPHO Đầu ra pha mất Kiểm tra kết nối giữa bộ biến tần và động cơ. Hiển thị các thông báo lỗi. OC1 Quá dòng khi gia tốc OC2 Quá dòng khi giảm` tốc OC3 Quá dòng khi làm việc OCR Quá dòng phần ứng trong khi khởi động OCL Qúa dòng phía tải trong khi khởi động OP1 Quá điện áp khi tăng tốc OP2 Quá điện áp khi giảm tốc OP3 Quá điện áp trong khi làm việc ở tần số cố định OL1 Nhả quá tải Mômen OL2 Nhả do quá tải động cơ EPH 0 Lỗi giai đoạn đầu ra EPH 1 Lỗi giai đoạn đầu vào OH2 Đầu vào nhiệt mở rộng Ot Nhả do quá Mômen OLR Nhả do quá tải thanh trở hãm động năng OH Nhả do quá nhiệt UP1 Nhả do thấp điện áp UC Nhả do dòng nhỏ EF 2 Hỏng tiếp đất E Dừng khẩn cấp Err 2 Hỏng RAM của Inverter Err 3 Hỏng ROM của Inverter Err 4 Nhả do hỏng CPU Err 5 Lỗi truyền thông EtYP Lỗi kiểu/loại Inverter ÊP 1 Hỏng bộ nhớ chỉ đọc khả lập trình có thể xoá bằng điện EEFROM Etn Lỗi tự động điều hướng nErr Không có lỗi 8.4.6 Xoá lỗi khi có thông báo lỗi. 1. ấn nhả nút tín hiệu điều khiển RESET. 2. ấn phím STOP trên PANEL 2 lần khi có thông báo sự cố. 3. Tắt nguồn điện bộ biến tần. 8.5 Thực hành Yêu cầu: - Thực hiện các cách kết nối bộ khởi động mền với động cơ theo các sơ đồ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Cài đặt vận hành khởi động và dừng động cơ Bài 10 - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC 10.1 Một số bộ điều chỉnh tốc độ động cơ DC Để thực hiện điều khiển tốc độ động cơ DC có rất nhiều phương pháp, ứng với mỗi phương pháp có các thiết bị hoặc bộ điều chỉnh phù hợp sau đây là một điều khiển tốc độ động cơ DC: - Hệ truyền động máy phát - động cơ, tự động điều khiển tốc độ động cơ nhờ phương pháp phản hồi âm tốc độ (xem bài 4) - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC bằng cách thay đổi dòng điện kích từ - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng kết hợp thay đổi dòng điện kích từ - Bộ điều khiển PID số cho động cơ DC - Điều khiển tốc độ động cơ DC bằng vi điều khiển 10.2 Cách kết nối mạch mạch động lực Bước 1: Nghin cứu sơ đồ (chú ý cấp điện áp sử dụng) Bước 2: Đấu mạch điện theo sơ đồ chú ý đấu đúng cực tính Bước 3: Kiểm tra lại Bước 4: Vận hành thử 10.3 Thực hiện các bài thực hành 10.3.1 Lắp, vận hành, khảo sát mạch điện động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng Yêu cầu: - Lắp mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật - Thay đổi góc kích mở của thyristor để thay đổi điện áp đặt vào phần ứng sao cho mô men động cơ thay đổi 10.3.2 Lắp, vận hành, khảo sát mạch điện động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi dòng điện kích từ Yêu cầu: - Lắp mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật - Thay đổi dòng kích từ nhằm thay đổi từ thông đặt vào động cơ xây dựng độ dốc đặc tính cơ 10.3.3 Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng kết hợp thay đổi dòng điện kích từ + IKT IƯ - Rđc Rf WKT Ư Uđm - A + + - + Ukt - U Bộ tạo xung điều khiển U V Yêu cầu: - Lắp mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật - Thay đổi góc kích mở của thyristor để thay đổi điện áp đặt vào phần nhận xét mối quan hệ giữa điện áp phần ứng với tốc độ - Thay đổi dòng kích từ nhận xét mối quan hệ giữa dòng kích từ với tốc độ - + + - + Ukt - U Bộ tạo xung điều khiển U V A