ĐỒ án THIẾT kế nghiên cứu hệ truyền động 4q sử dụng hệ thống biến tần sinamics s120

TỔNG QUAN HỆ BIẾN TẦN TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1.1 Hệ biến tần trong truyền động điện Trong các hệ truyền động điện thì động cơ được coi là đối tượng điều khiển chính , đóng vai trò quy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Quang Địch

Bộ môn: Tự động hóa công nghiệp

Viện: Điện

HÀ NỘI, 6/2021

Chữ ký của GVHD

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN

Đồ án này thực hiện đề tài liên quan đến nghiên cứu hệ truyền động 4Q sử dụng

hệ thống biến tần Sinamics S120 với các yêu cầu cụ thể:

 Nghiên cứu hệ truyền động dùng biến tần 4Q

 Tìm hiểu và vận hành hệ thống biến tần 4Q Sinamics S120

Giáo viên hướng dẫn

Ký và ghi rõ họ tên

LỜI NÓI ĐẦU

Điện - Điện tử là một ngành không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay Nó có mặt trong hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống từ sinh hoạt thường ngày đến những nhà máy xí nghiệp sản xuất và kinh doanh Điện là yếu tố chủ lực trong các ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước Để sử dụng năng lượng điện đạt hiệu quả thì cần có các phương pháp hợp lý từ khâu khai thác đến khâu sử dụng Các phương pháp sử dụng điện trên các thiết bị sản xuất trước kia luôn tồn tại nhược điểm là không tận dụng triệt để được năng lượng sinh ra trong quá trình vận hành làm thất thoát đáng kể Cùng với sự nhanh chóng của khoa học kỹ thuật thì khuyết điểm này dần được cải thiện nhờ dùng các hệ truyền động 4Q thay thế các hệ truyền động cho máy sản xuất cũ Hệ truyền động 4Q cung cấp khả năng tái tạo năng lượng trực tiếp trong quá trình sản xuất, khả năng tùy biến cho từng

hệ máy sản xuất và điều khiển vận hành tập trung đã cho thấy hiệu quả rõ ràng trong ứng dụng thực tế Tuy nhiên với thị trường Việt Nam các dòng sản phẩm

hỗ trợ cho thiết kế hệ thống truyền động 4Q (đặc biệt là hệ biến tần) còn gây khó khăn trong việc cài đặt và vận hành thực tế

Đồ án này lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu hệ truyền động 4Q sử dụng hệ thống biến tần Sinamics S120” với mong muốn đem lại các kiến thức cơ bản về hệ truyền động 4Q và hướng dẫn cụ thể việc cài đặt vận hành thông qua hệ biến tần Sinamics S120 của Siemens để bạn đọc kiểm chứng hiệu quả của hệ truyền động 4Q trong ứng dụng thực tế

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên hướng dẫn PGS.TS.Nguyễn Quang Địch đã hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình để em hoàn thành tốt đề tài đồ

án Đồ án thực hiện khó tránh khỏi các thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ mọi người

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ BIẾN TẦN TRONG TRUYỀN ĐỘNG

ĐIỆN 1

1.1 Hệ biến tần trong truyền động điện 1

1.2 Biến tần trực tiếp 1

1.3 Biến tần gián tiếp 4

Biến tần dùng chỉnh lưu có điều khiển 5

Biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển có thêm bộ biến đổi xung điện áp 5

Biến tần dùng bộ chỉnh lưu không điều khiển và nghịch lưu PWM……… 5

Biến tần điều khiển vector 6

CHƯƠNG 2 HỆ BIẾN TẦN 4Q TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 8

2.1 Giới thiệu chung về biến tần 4Q 8

Các tồn tại của các bộ biến tần thông thường 8

Biến tần 4Q 9

2.2 Cấu tạo mạch lực biến tần 4Q 10

2.3 Bộ biến đổi nối lưới 10

2.4 Điều kiện hoạt động của bộ chỉnh lưu tích cực 12

2.5 Mô hình toán học của bộ biến đổi nối lưới 14

Mô hình toán học trong hệ tọa độ abc 14

Mô hình toán học bộ biến đổi trong hệ tọa độ cố định 𝜶𝜷 16

Mô hình toán học bộ biến đổi trong hệ tọa độ quay dq 17

2.6 Tổng quan phương pháp điều khiển bộ biến đổi nối lưới 17

Tổng quan phương pháp điều khiển DPC và VF-DPC 19

Tổng quan phương pháp VOC và VFOC 20

2.7 Thiết kế bộ điều khiển cho bộ biến đổi nối lưới theo phương pháp điều khiển VOC 21

Khối chuyển hệ tọa độ 22

Khối điều chế xung SinPWM 23

Bộ điều khiển dòng điện 23

Bộ điều khiển điện áp 24

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU HỆ BIẾN TẦN SINAMICS S120 26

3.1 Giới thiệu chung về Sinamics S120 26

Tính năng và đặc điểm của Sinamics S120 27

Cấu trúc tổng quát 28

3.2 Cấu hình phần cứng Sinamics S120 30

Kết nối nguồn và bộ chỉnh lưu 31

Kết nối động cơ và bộ nghịch lưu 32

Kết nối khối điều khiển 33

Kết nối cáp dữ liệu truyền thông Driver-CliQ 34

3.3 Phần mềm cài đặt Starter 36

Giới thiệu chung về phần mềm Starter 36

Kết nối phần cứng và phần mềm 36

Tham số hệ thống với đầu vào/ra dữ liệu 40

CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM HỆ BIẾN TẦN SINAMICS S120 44

4.1 Cấu trúc phần cứng bộ thí nghiệm 44

4.2 Cài đặt vận hành bộ thí nghiệm 46

Lập project 46

Thiết lập cài đặt hệ thống 48

Quy trình vận hành 61

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Nguyên lý biến tần trực tiếp 1

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc biến tần trực tiếp cho một pha 2

Hình 1.3 Đồ thị điện áp đầu ra một pha biến tần trực tiếp 2

Hình 1.4 Đồ thị dòng và áp trên động cơ của biến tần trực tiếp với sóng hài bậc nhất 3

Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc cảu biến tần gián tiếp 4

Hình 1.6 Các sơ đồ cấu trúc biến tần gián tiếp 4

Hình 2.1 Cấu trúc biến tần bố trí điện trở hãm 8

Hình 2.2 Cấu trúc biến tần trả năng lượng qua bộ biến đổi Thristor 9

Hình 2.3 Sơ đồ mạch lực biến tần 4Q 10

Hình 2.4 Cấu trúc bộ biến đổi nối lưới 10

Hình 2.5 Mạch điện tương đương cho một pha bộ biến đổi nối lưới 11

Hình 2.6 Giản đồ vector dạng tổng quát 11

Hình 2.7 Giản đồ vector khi 𝑐𝑜𝑠𝜑 bằng 1 11

Hình 2.8 Giản đồ vector khi 𝑐𝑜𝑠𝜑 bằng -1 12

Hình 2.9 Điện áp DC tối thiểu cho chỉnh lưu tích cực 13

Hình 2.10 Sơ đồ tương đương chi tiết cho pha A 14

Hình 2.11 Mô hình toán học bộ biến đổi trên hệ tọa độ abc 16

Hình 2.12 Mô hình toán học bộ biến đổi trên hệ tọa độ cố định 𝛼𝛽 16

Hình 2.13 Mô hình toán học bộ biến đổi trên hệ tọa độ quay dq 17

Hình 2.14 Phương pháp điều khiển bộ chỉnh lưu PWM 18

Hình 2.15 Cấu trúc điều khiển DPC và VF-DPC 19

Hình 2.16 Cấu trúc điều khiển VOC và VFOC 20

Hình 2.17 Sơ đồ khối chức năng bộ điều khiển theo phương pháp VOC 22

Hình 2.18 Sơ đồ điều chế SinPWM 23

Hình 2.19 Cấu trúc xen kênh mạch vòng dòng điện 24

Hình 3.1 Một số hệ thống Sinamics S120 27

Hình 3.2 Cấu trúc hệ thống Sinamics S120 28

Hình 3.3 Sơ đồ nối dây bộ Active Line Module 32

Hình 3.4 Sơ đồ nối dây bộ Single Motor Module 33

Hình 3.5 Chân kết nối khối CU320-DP 34

Hình 3.6 Trường hợp kết nối cáp dữ liệu sai 35

Hình 3.7 Ví dụ về kết nối Driver-CLiQ 36

Hình 3.8 Sơ đồ nối dây kết nối Profibus 37

Hình 3.9 Sơ đồ nối dây kết nối Ethernet 37

Hình 3.10 Thiết lập địa chỉ IP máy tính 38

Hình 3.11 Kiểm tra IP của khối CU 38

Hình 3.12 Cài đặt IP cho khối CU 39

Hình 3.13 Hộp thoại “Set PG/PC interface” 39

Hình 3.14 Cài đặt giao diện 40

Hình 3.15 Ký hiệu đầu vào CI 41

Hình 3.16 Ví dụ cho đầu vào CI 41

Hình 3.17 Ký hiệu đầu vào BI 42

Hình 3.18 Ví dụ cho đầu vào BI 42

Hình 3.19 Ký hiệu đầu ra CO 42

Hình 3.20 Ví dụ cho đầu ra CO 42

Hình 3.21 Ký hiệu đầu ra BO 43

Hình 3.22 Ví dụ cho đầu ra BO 43

Hình 4.1 Sơ đồ mạch điện bộ thí nghiệm 45

Hình 4.2 Khởi tạo project mới 46

Hình 4.3 Cửa sổ “project wizard” 46

Hình 4.4 Cửa sổ thông tin project 46

Hình 4.5 Chọn giao diện kết nối 47

Hình 4.6 Nhận dạng khối điều khiển 47

Hình 4.7 Nút chức năng kết nối khối CU 47

Hình 4.8 Cửa sổ “Target Device Selection” 48

Hình 4.9 Thao tác khôi phục cấu hình nhà máy 48

Hình 4.10 Chọn chức năng cấu hình tự động 49

Hình 4.11 Cửa sổ “Automatic configuration” 49

Hình 4.12 Chọn chế độ điều khiển cho động cơ 50

Hình 4.13 Tham số cài đặt bộ chỉnh lưu 50

Hình 4.14 Cửa sổ “Configuration” khối nghịch lưu 51

Hình 4.15 Cấu hình cấu trúc điều khiển 52

Hình 4.16 Cấu hình phần cứng khối nghịch lưu 52

Hình 4.17 Cấu hình phần cứng bổ sung 53

Hình 4.18 Cấu hình tần số/điện áp kết nối động cơ 53

Hình 4.19 Cấu hình loại động cơ 54

Hình 4.20 Nhập thông tin nhãn động cơ KĐB 54

Hình 4.21 Cấu hình phanh cho động cơ KĐB 55

Hình 4.22 Cấu hình Encoder cho động cơ KĐB 55

Hình 4.23 Chọn loại truyền động và nhận dạng động cơ 56

Hình 4.24 Cấu hình truyền thông 56

Hình 4.25 Cài đặt các tham số quan trọng 56

Hình 4.26 Cửa sổ “fixed setpoints” 57

Hình 4.27 Thông số nhãn động cơ đồng bộ 58

Hình 4.28 Thông số khác động cơ đồng bộ 59

Hình 4.29 Cửa sổ “Torque Setpoint” 60

Hình 4.30 Thiết lập đầu vào số khối CU320 61

Hình 4.31 Giao diện “control panel” 62

1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ BIẾN TẦN TRONG TRUYỀN ĐỘNG

ĐIỆN 1.1 Hệ biến tần trong truyền động điện

Trong các hệ truyền động điện thì động cơ được coi là đối tượng điều khiển chính , đóng vai trò quyết định ảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống sản xuất.Có rất nhiều loại động cơ khác nhau được sử dụng rộng rãi trong ứng dụng công nghiệp hay cuộc sống, trong số đó phải kể đến động cơ không đồng bộ (KĐB) với dải công suất vận hành trải dài từ nhỏ đến lớn hoặc rất lớn Với việc

sử dụng điện áp xoay chiều thì các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ được đề xuất và triển khai rất nhiều nhưng phương pháp điều khiển được dùng phổ biến nhất và cho hiệu quả tốt nhất là điều khiển tần số và điện áp cấp cho động cơ KĐB Hệ thống thực hiên việc điều khiển theo phương pháp trên được gọi là hệ thống biến tần, hệ này được phân loại thành 2 loại chính:

- Biến tần trực tiếp

- Biến tần gián tiếp

Cách phân loại này dựa trên cách tạo ra điện áp và tần số mong muốn Với biến tần trực tiếp thiết kế tạo ra điện áp và tần số điều chỉnh trực tiếp từ lưới điện mà không thông qua khâu trung gian Với biến tần gián tiếp thì ý tưởng thực hiện lại

là sử dụng khâu trung gian đưa điện áp về dạng điện áp một chiều sau đó mới thực hiện biến đổi ngược ra tần số và điện áp mong muốn

Hình 1.1 Nguyên lý biến tần trực tiếp

Để làm được điều này cấu trúc của hệ biến tần trực tiếp gồm 2 bộ chỉnh lưu Thyristor mắc song song ngược nhau trên mỗi pha như hình 1.2 :

2

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc biến tần trực tiếp cho một pha

Hai sơ đồ chỉnh lưu thuận nghịch lần lượt được điều khiển làm việc theo chu

kỳ nhất định tạo ra được điện áp ra xoay chiều u(t) trên một pha của phụ tải, với phụ tải 3 pha thì ta sẽ cần 3 cặp chỉnh lưu Thyristor thuận nghịch để tạo ra điện

áp xoay chiều 3 pha Biên độ của điện áp phụ thuộc vào góc điều khiển 𝛼, còn tần số của nó phụ thuộc vào tần số chuyển mạch quá trình chuyển đổi giữa hai sơ

đồ chỉnh lưu mắc song song ngược Nếu góc điều khiển 𝛼 không thay đổi thì điện áp trung bình đầu ra có giá trị không đổi trong mỗi nửa chu kỳ điện áp đầu

ra Muốn nhận được điện áp đầu ra có dạng gần hình sin hơn cần phải liên tục thay đổi góc điều khiển 𝛼 của mỗi sơ đồ chỉnh lưu trong thời gian làm việc của

nó (mỗi nửa chu kỳ điện áp ra) , chẳng hạn ở nửa chu kỳ làm việc của sơ đồ thuận, thực hiện thay đổi góc điều khiển α từ 𝜋 2⁄ (ứng với điện áp trung bình bằng không) giảm dần tới 0 (ứng với điện áp trung bình là cực đại), sau đó lại tăng dần góc α từ 0 lên tới 𝜋 2⁄ thì điện áp trung bình đầu ra của sơ đồ chỉnh lưu lại từ giá trị cực đại giảm về 0, tức là làm cho góc α thay đổi trong phạm vi 𝜋 2⁄ ÷

0 ÷ 𝜋 2⁄ , để điện áp biến đổi theo quy luật gần hình sin, như trên hình 1.3 Trong

đó, tại điểm A có α = 0 ứng với điện áp chỉnh lưu trung bình cực đại, sau đó tại các điểm B, C, D, E góc α tăng dần lên ứng với điện áp trung bình giảm xuống dần cho đến điểm F với α = 𝜋 2⁄ thì điện áp trung bình là 0 Điện áp trung bình trong nửa chu kỳ là hình sin trong hình vẽ thể hiện bằng nét đứt Sự điều khiển

sơ đồ chỉ lưu ngược trong nửa chu kỳ âm điện áp ra cũng diễn ra tương tự

Trên đây đã phân tích đầu ra một pha của biến tần trực tiếp, đối với 2 pha còn lại dạng điện áp ra tương tự và lệch pha nhau 120° theo điện áp cấp:

Hình 1.3 Đồ thị điện áp đầu ra một pha biến tần trực tiếp

Như vậy, nếu mỗi một sơ đồ chỉnh lưu đều dùng loại sơ đồ cầu ba pha thì bộ biến tần trực tiếp sẽ cần tổng cộng tới 36 thyristor, nếu dùng loại sơ đồ tia ba pha

3

cũng phải dùng tới 18 thyristor Vì vậy thiết bị biến tần trực tiếp tuy về mặt cấu trúc chỉ dùng một khâu biến đổi, nhưng số lượng linh kiện lại tăng lên rất nhiều, kích thước tổng tăng lên rất lớn Với sơ đồ trên mỗi pha đều tương tự như thiết bị của bộ biến đổi có đảo chiều dòng dùng trong hệ truyền động động cơ một chiều T-Đ nên các bước thực hiện là giống nhau và mang theo các ưu nhược điểm của

hệ truyền động này Chính vì thế việc giới hạn về độ mở van của thysistor sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến giới hạn tần số điều chỉnh mong muốn , mặt khác từ hình 1.3 thầy được khi điện áp đổi chiều đồ thị hình sin của điện áp nguồn cũng có thể biến đổi theo rất nhanh chóng, vì vậy tần số đầu ra lớn nhất cũng không vượt quá 1/3 ÷ 1/2 tần số lưới điện (tuỳ theo số pha chỉnh lưu), nếu không thì đồ thị đầu ra

sẽ thay đổi rất lớn ảnh hưởng tới sự làm việc bình thường của hệ thống biến tần.Ngoài ra với việc sử dụng chỉnh lưu thyristor thì chất lượng điện áp chỉnh lưu cũng không được cao do chứa nhiều thành phần sóng hài bậc cao , các sòng hài này khi cấp vào cho động cơ sẽ gây là tổn hại cho động cơ trong quá trình làm việc lâu dài cũng như phát lại lên lưới điện ảnh hưởng đến hệ thống khác Tổng kết lại thì do số lượng linh kiện yêu cầu lớn, phạm vi điều chỉnh tần số bị giới hạn và quá trình hoạt động sinh ra sóng hài cao nên hệ biến tần trực tiếp nay chỉ được dùng trong một số lĩnh vực công suất lớn yêu cầu tốc độ vận hành thấp, chẳng hạn như máy cán thép , máy nghiền bi,lò xi măng,… Những loại ứng dụng này khi sử dụng biến tần trực tiếp sẽ loại bỏ được hộp số giảm tốc cồng kềnh và đáp ứng được yêu cầu cao về công suất hệ thống, điều này có ý nghĩa to lớn trong các ứng dụng công suất cực lớn (có thể lên đến 16 MW) Một ưu điểm khác của biến tần trực tiếp là với tải trở kháng trong quá trình hoạt động sẽ xuất hiện giai đoạn hệ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc trả lại một phần năng lượng

về lưới, điều này phân tích rõ qua hình 1.4 :

Hình 1.4 Đồ thị dòng và áp trên động cơ của biến tần trực tiếp với sóng hài bậc nhất

Ta coi động cơ lý tưởng là phụ tải trở kháng khi đó điện áp và dòng điện trên mỗi pha sẽ lệch pha nhau 90° Trên hình 1.4 thể hiện rõ 4 giai đoạn của một chu

kỳ dòng và áp trong đó: 2 giai đoạn biến tần làm việc ở chế độ chỉnh lưu và 2

4

giai đoạn biến tần làm việc ở chế độ nghịch lưu Các giai đoạn chỉnh lưu và nghịch lưu làm việc xen kẽ chuyển tiếp giữa 2 bộ thyristor mắc song song ngược Tại giai đoạn chỉnh lưu ta thấy công suất tức thời của hệ thống bằng tích của điện

áp là dòng điện là dương (biến tần lấy công suất từ lưới cấp cho động cơ) Tại giai đoạn nghịch lưu công suất tức thời âm (biến tần cung cấp lại công suất cho lưới điện)

1.3 Biến tần gián tiếp

Bộ biến tần trực tiếp có ưu điểm là có thể thiết kế với một công suất khá lớn

ở đầu ra và hiệu suất cao, nhưng có một số nhược điểm sau:

- Chỉ có tạo ra điện áp xoay chiều đầu ra với tần số thấp hơn tần số điện áp lưới

- Khó điều khiển ở tần số cận không vì khi đó tổn hao sóng hài trong động

cơ khá lớn

- Độ tinh và độ chính xác trong điều khiển không cao

- Sóng điện áp đầu ra khác xa hình sin

Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc cảu biến tần gián tiếp

Chính vì những đặc điểm trên mà một loại biến tần khác được đưa ra để nâng cao chất lượng hệ truyền động biến tần - động cơ xoay chiều, đó là biến tần gián tiếp Bộ biến tần gián tiếp cho phép khắc phục những nhược điểm của bộ biến tần trực tiếp và có cấu trúc chung theo hình 1.5 Với cấu trúc đó người ta phân loại dựa trên việc có can thiệp điều khiển ở phần chỉnh lưu hay không và phân chia thành 3 sơ đồ cấu trúc chính :

Hình 1.6 Các sơ đồ cấu trúc biến tần gián tiếp

5

Biến tần dùng chỉnh lưu có điều khiển

Bộ biến tần này có cấu trúc như trên hình 1.6a, điện áp xoay chiều lưới điện được biến đổi thành điện áp một chiều có điều chỉnh nhờ bộ chỉnh lưu thyristor, khâu lọc có thể là bộ lọc điện dung hoặc điện cảm phụ thuộc vào dạng nghịch lưu yêu cầu, khối nghịch lưu có thể sử dụng van thyristor.Việc điều chỉnh điện áp chỉnh lưu thông qua điều khiển góc đóng mở bộ chỉnh lưu, việc điều chỉnh tần số tiến hành bởi khâu nghịch lưu, tuy nhiên quá trình điều khiển được phối hợp trên cùng một mạch điện điều khiển Cấu trúc của bộ biến tần loại này đơn giản, dễ điều khiển nhưng do khâu biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều (đầu vào) sử dụng chỉnh lưu điều khiển thyristor nên khi điện áp ra thấp thì hệ số công suất giảm thấp; khâu biến đổi điện áp hoặc dòng điện một chiều thành xoay chiều thường dùng nghịch áp 3 pha bằng thyristor nên biên độ sóng hài bậc cao khá lớn khi cấp cho động cơ, đây cũng là nhược điểm lớn nhất của loại biến tần này

Biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển có thêm bộ biến đổi xung điện áp

Bộ biến tần gián tiếp dùng bộ chỉnh lưu không điều khiển kết hợp với bộ biến đổi xung điện áp một chiều để điều chỉnh điện áp một chiều ở đầu vào khối nghịch lưu được có cấu trúc như hình 1.6b Việc biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều để cấp cho khối nghịch lưu thyristor sử dụng bộ chỉnh lưu điôt không điều khiển Khối nghịch lưu thyristor chỉ có nhiệm vụ biến đổi điện áp một chiều thành xoay chiều với tần số điều chỉnh được mà không có khả năng điều chỉnh điện áp ra của nghịch lưu nên giữa khối chỉnh lưu và nghịch lưu bố trí thêm bộ biến đổi xung điện áp một chiều để điều chỉnh giá trị điện áp một chiều cấp cho nghịch lưu nhằm thực hiện nhiệm vụ điều chỉnh giá trị hiệu dụng điện áp xoay chiều đầu ra biến tần Mặc dù bộ biến tần này đã phải thêm một khâu biến đổi xung áp (chưa kể phải thêm khâu lọc) nhưng hệ số công suất khá cao, khắc phục được nhược điểm của cấu trúc biến tần thứ nhất trên hình 1.6a, tuy nhiên do khối nghịch lưu đầu ra không thay đổi nên vẫn tồn tại nhược điểm là các sóng hài bậc cao có biên độ khá lớn

Biến tần dùng bộ chỉnh lưu không điều khiển và nghịch lưu PWM

Như trên đã trình bày, trong hệ thống biến tần điều tốc áp dụng phương pháp điều chỉnh tỷ số điện áp-tần số không đổi, khi sử dụng biến tần gián tiếp dùng nghịch lưu thyristor thì việc điều chỉnh điện áp và tần số được thực hiện riêng ở hai khâu: điều chỉnh tần số ở khâu nghịch lưu, còn điều chỉnh điện áp thực hiện ở khâu chỉnh lưu hoặc khâu biến đổi xung áp, điều này đã kéo theo một loạt số vấn

Vì vậy các thiết bị biến tần do các linh kiện điện tử công suất dạng thyristor không thể đáp ứng được những yêu cầu đối với những hệ thống điều tốc biến tần hiện đại Sự xuất hiện các linh kiện điện tử công suất điều khiển hoàn toàn (GTO, IGBT, ) cùng với sự phát triển của kỹ thuật vi điện tử đã tạo ra được các điều kiện tốt để giải quyết vấn đề này

Năm 1964 A Schönung và một số đồng nghiệp người Đức đã đưa ra ý tưởng biến tần điều chế độ rộng xung, họ ứng dụng kỹ thuật điều chế trong hệ thống thông tin vào việc điều chế điện áp ra của biến tần Bộ biến tần PWM ứng dụng

kỹ thuật này về cơ bản đã giải quyết được vấn đề tồn tại trong bộ biến tần thông thường dùng thyristor, tạo điều kiện cho sự phát triển lĩnh vực mới về hệ thống điều tốc động cơ xoay chiều Hình 1.6c giới thiệu cấu trúc bộ biến tần PWM, bộ biến tần này vẫn là bộ biến tần gián tiếp có khâu trung gian một chiều, chỉ khác là khâu chỉnh lưu chỉ cần là chỉnh lưu không điều khiển, điện áp ra của nó sau khi đi qua bộ lọc C (hoặc L-C) cho điện áp một chiều có giá trị không đổi dùng để cấp cho khâu nghịch lưu, linh kiện đóng mở công suất trong khâu nghịch lưu là các phần tử điều khiển hoàn toàn và được điều khiển đóng cắt với tần số khá cao, tạo nên trên đầu ra một loạt xung hình chữ nhật với

độ rộng khác nhau, còn phương pháp điều khiển quy luật phân bố thời gian và trình tự thao tác đóng - cắt (mở - khóa) chính là phương pháp điều chế độ rộng xung PWM Thông qua việc thay đổi độ rộng của các xung hình chữ nhật có thể điều chế giá trị biên độ điện áp của sóng cơ bản đầu ra nghịch lưu, đáp ứng yêu cầu phối hợp điều khiển tần số và điện áp của hệ biến tần

Biến tần điều khiển vector

Loại biến tần này có cấu trúc phần cứng giống với biến tần dùng bộ chỉnh lưu không điều khiển và nghịch lưu PWM nhưng thay thế phương pháp điều khiển

bộ nghịch lưu bằng phương pháp điều khiển vector mà không dùng phương pháp điều chế động rộng xung PWM.

Dựa trên kết quả nghiên cứu: “Nguyên lý điều khiển định hướng từ trường động cơ không đồng bộ” do F Blaschke của hãng Siemens Cộng hoà Liên bang Đức đƣa ra vào năm 1971, và “Điều khiển biến đổi toạ độ điện áp stator động

cơ cảm ứng” do P.C Custman và A A Clark ở Mỹ công bố trong sáng chế phát minh của họ, qua nhiều cải tiến liên tục đã hình thành được hệ thống điều tốc biến tần điều khiển vector mà ngày nay được ứng dụng rất phổ biến

7

Trong biến tần điều khiển vector, người ta áp dụng biến đổi tọa độ không gian các vector dòng, áp, từ thông động cơ từ hệ tọa độ a-b-c sang hệ tọa độ quay d-q quay đồng bộ với từ trường rotor của động cơ và thường chọn trục d trùng với vector từ thông rotor (điều khiển tựa theo từ thông rotor) Thông qua phép biến đổi tọa độ trong không gian vector, các đại lượng dòng áp xoay chiều hình sin của động cơ xoay chiều trở thành đại lượng một chiều nên hoàn toàn có thể sử dụng các kết quả nghiên cứu tổng hợp hệ truyền động động cơ một chiều để thiết

kế các bộ điều chỉnh Sau đó, các đại lượng một chiều đầu ra các bộ điều chỉnh lại được biến đổi thành đại lượng xoay chiều ba pha qua phép biến đổi ngược để điều khiển thiết bị phát xung điều khiển các van nghịch lưu Hệ truyền động biến tần vector-động cơ xoay chiều được thực hiện ở dạng mạch vòng kín, với việc điều khiển tựa theo từ thông Rotor có thể duy trì được từ thông rotor không đổi (ở vùng tần số thấp hơn tần số cơ bản), thực hiện được quan hệ U/f không đổi nhờ đó mà đặc tính cơ có dạng như đặc tính cơ động cơ một chiều với khả năng quá tải momen lớn

8

CHƯƠNG 2 HỆ BIẾN TẦN 4Q TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 2.1 Giới thiệu chung về biến tần 4Q

Các tồn tại của các bộ biến tần thông thường

Các bộ biến tần có cấu trúc được mô tả ở chương 1, ngoài các ưu điểm đã được giới thiệu trong mục trước còn tồn tại một số nhược điểm cơ bản sau: sóng hài bậc cao trong dòng điện lưới có biên độ khá lớn làm méo dạng đường cong điện áp lưới điện; hệ số công suất cosφ không cao gây nên các tổn thất phụ, đặc biệt là với hệ thống công suất lớn; phần lớn không thực hiện được quá trình biến đổi năng lượng từ phía tải (động cơ) đưa trả lại lưới điện xoay chiều nên ảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống truyền động và hiệu suất của hệ thống

Để tăng hệ số công suất, giảm tổn thất trong quá trình truyền tải điện năng, ngoài việc sử dụng bộ lọc để giảm biên độ sóng hài bậc cao (sóng hài bậc cao cũng là một yếu tố làm suy giảm hệ số công suất của bộ chỉnh lưu), có thể phải

bố trí thêm các thiết bị bù công suất phản kháng Về mặt nguyên tắc, công suất

dư thừa trong động cơ (thường là động năng hệ truyền động) có thể được tiêu tán trên điện trở trong mạch một chiều nhờ khóa đóng cắt có điều khiển hoặc có thể biến đổi thành điện năng xoay chiều và trả lại lưới điện Chỉnh lưu đi ốt (diode) chỉ cho phép năng lượng đi theo một chiều duy nhất, vì vậy năng lượng từ động

cơ không thể trả về lưới mà chỉ có thể bị tiêu hao trên các điện trở hãm (Rh) được điều khiển bởi các transitor đóng/ngắt điện (Tr) nối phía mạch một chiều (hình 2.1) Trong trường hợp công suất lớn thì đòi hỏi điện trở phải chịu được dòng điện lớn, khó khăn trong việc chế tạo, tăng chi phí đầu tư Mặt khác việc sử dụng điện trở hãm để tiêu tán năng lượng từ động cơ truyền đến làm giảm hiệu suất của hệ thống

Hình 2.1 Cấu trúc biến tần bố trí điện trở hãm

Ngoài ra, khi sử dụng chỉnh lưu thyristor, có thể thực hiện việc biến đổi năng lượng để chuyển trả về lưới điện xoay chiều bằng cách mắc song song ngược với

sơ đồ chỉnh lưu một bộ chỉnh lưu tương tự và điều khiển làm việc ở chế độ nghịch lưu (hình 2.2) Quá trình biến đổi năng lượng trong hệ thống truyền động điện khi động cơ làm việc ở chế độ hãm diễn ra như sau: năng lượng cơ học từ phía động cơ (ở dạng động năng tích lũy của hệ thống truyền động hoặc thế năng của phụ tải) được biến đổi thàng năng lượng điện trong các cuộn dây động cơ và qua bộ nghịch lưu của biến tần làm việc ở chế độ chỉnh lưu chuyển thành năng lượng điện một chiều, sau khi qua bộ nghịch lưu thyristor biến đổi thành năng

9

lượng điện xoay chiều và được chuyển vào lưới điện xoay chiều Giải pháp này phần nào cũng đã giải quyết được nhu cầu trả năng lượng về lưới nhưng lại yêu cầu thêm mộ bộ biến đổi, hiệu suất trả năng lượng cũng không cao (khoảng từ 50 – 70%) và việc điều khiển hoạt động bộ biến đổi Thyristor chuyển đổi qua lại giữa 2 chế độ làm việc nghịch lưu và chỉnh lưu cũng gây khó khăn nhất định trong vận hành hệ thống

Hình 2.2 Cấu trúc biến tần trả năng lượng qua bộ biến đổi Thristor

Biến tần 4Q

Các phương pháp sử dụng bộ lọc để giảm sóng hài bậc cao trong dòng điện nguồn, sử dụng thiết bị bù để tăng hệ số công suất, dùng điện trở hãm hoặc bộ nghịch lưu để giải phóng năng lượng dư của động cơ còn tồn tại những vấn đề như: hệ thống cồng kềnh, đầu tư lớn, lọc sóng hài bậc cao khó, khi công suất hệ lớn thì điều chỉnh khó khăn Với chỉnh lưu diode chỉ cho phép năng lượng chảy theo một chiều và không điều khiển được Sự thay đổi của năng lượng sẽ xuất hiện một cách tự nhiên với sự thay đổi của điện áp nguồn cấp và tải Trong nhiều ứng dụng năng lượng trả về cần được điều khiển, thậm chí đối với tải đòi hỏi điện áp không đổi hay dòng điện không đổi, điều khiển là việc cần thiết để bù nguồn cấp và sự thay đổi của tải Với một số hệ thống truyền động, tải mang tính chất thế năng, khi đó yêu cầu động cơ trong hệ thống phải làm việc được ở cả bốn góc phần tư, tức là ngoài chế độ động cơ ra thì phải làm việc được ở các chế

độ hãm, đặc biệt là phải làm việc được ở chế độ hãm tái sinh Để động cơ có thể làm việc cả bốn góc phần tư thì yêu cầu bộ biến tần phải có khả năng thực hiện trao đổi được năng lượng hai chiều Các bộ biến tần như vậy được gọi là biến tần bốn góc phần tư hay biến tần 4Q Nhiều chuyên gia và nhiều hãng khác nhau đã thực hiện khá nhiều nghiên cứu để tìm cách xây dựng các bộ biến tần bốn góc phần tư Khối nghịch lưu của biến tần, kể cả biến tần điều chế độ rộng xung hình sin (SinPWM) hoặc biến tần điều khiển vector đều có thể thực hiện trao đổi công suất hai chiều từ phía một chiều sang động cơ và ngược lại Như vậy, để bộ biến tần có thể thực hiện trao đổi công suất hai chiều thì vấn đề còn lại là khối chỉnh lưu cũng phải có khả năng trao đổi công suất hai chiều Vì thế , để thực hiện yêu cầu này và phải tránh được các khuyết điểm của các hệ biến tần cũ dùng chỉnh lưu diode hoặc thyristor người ta đã đề xuất sử dụng mạch động lực của chính bộ nghịch lưu của các hệ biến tần thông thường thay thế cho phần mạch chỉnh lưu

và sử dụng phương pháp điều khiển PWM để tạo ra nguồn một chiều Cách làm này đáp ứng yêu cầu của hệ thống :

10

- Giảm được biên độ các sóng hài bậc cao trên lưới điện

- Cải thiện hệ số công suất

- Cung cấp khả năng

Cấu trúc chi tiết được phân tích ở phần sau sẽ làm rõ tác dụng của bộ chỉnh lưu PWM cho hệ thống biến tần 4Q

2.2 Cấu tạo mạch lực biến tần 4Q

Ta có cấu trúc cơ bản của biến tần 4Q như hình 2.3:

Hình 2.3 Sơ đồ mạch lực biến tần 4Q

Hệ thống biến tần 4Q về cơ bản gồm : 2 bộ biến đổi mắc dựa lưng vào nhau, cuộn cảm 3 pha nối với lưới để lọc sóng hài bậc cao và tạo kho từ trao đổi năng lượng với lưới , tụ lọc một chiều tích trữ năng lượng Hai bộ biến đổi có cấu trúc dạng cầu H 3 pha thường dùng van IGBT (mỗi van mắc song song ngược với 1 diode), người ta phân biệt 2 bộ biến đổi thành bộ biến đổi nối lưới và bộ biến đổi nối động cơ Như đã trình ở 2.1.2 thì cấu trúc mạch lực của biến tần 4Q về phần nghịch lưu nối với động cơ không có gì khác biệt so với các loại biến tần khác, khi làm việc ở chế độ động cơ người dùng dựa trên ứng dụng điều khiển tốc độ

mà lựa chọn chế độ điều khiển U/f, FOC hay DTC cho phù hợp Về các chế độ điều khiển tốc độ dùng bộ nghịch lưu cho động cơ đã được nghiên cứu và trình bày ở các đồ án trước và sẽ không trình bày chi tiết ở đây, ta sẽ đi phân tích sâu hơn về phần bộ biến đổi nối lưới của biến tần 4Q – điểm khác biệt chính so với các loại biến tần khác để hiểu hơn lý do tại sao biến tần 4Q lại có thể cho phép động cơ vận hành ở cả 4 góc phần tư, biết được ưu nhược điểm từ đó ứng dụng

cụ thể vận hành hệ biến tần 4Q trên thị trường

2.3 Bộ biến đổi nối lưới

Hình 2.4 Cấu trúc bộ biến đổi nối lưới

N

O

11

Với cấu trúc mạch lực như hình 2.3 của biến tần 4Q, ta tạm thời coi phần nghịch lưu bao gồm bộ nghịch lưu và động cơ là phụ tải của phần bộ biến đổi nối lưới Giống như với các hệ biến tần thông thường thì bộ biến đổi nối lưới phải hoạt động ở chế độ chỉnh lưu để tạo nguồn DC cấp cho tụ C và phụ tải đằng sau Phụ tải của bộ biến đổi nối lưới trong quá trình hoạt động có năng lượng dư thừa cần nguồn tiêu thụ mà bộ biến đổi nối lưới khi đó lại có khả năng biến năng lượng dư thừa này cung cấp lại cho lưới điện một cách hiệu quả hơn các biện pháp dùng điện trở hãm hoặc nghịch lưu thyristor, lúc này bộ biến đổi nối lưới được coi là bộ chỉnh lưu tích cực (ý chỉ khả năng trao đổi năng lượng theo cả 2 chiều) Để làm rõ hơn ta đi phân tích sơ đồ tương đương sau :

Hình 2.5 Mạch điện tương đương cho một pha bộ biến đổi nối lưới

Ta coi mỗi nhánh van IGBT nối với mỗi pha của mạch cầu H như một contacter lý tưởng đóng cắt nguồn DC từ tụ C (lúc này coi như nguồn áp uc) kết nối lưới điện gồm : nguồn áp us, cuộn kháng L, điện trở R Với phép biến đổi hệ tọa độ a-b-c sang hệ tọa độ quay d-q với tốc độ quay ω = 2πf

(𝑓 𝑙à 𝑡ầ𝑛 𝑠ố 𝑙ướ𝑖 đ𝑖ệ𝑛) trong không gian vector , ta sẽ có các đại lượng vector một chiều tương ứng sau : điện áp lưới 𝐮𝐿, điện áp bộ biến đổi 𝐮𝑠, dòng điện lưới

𝐢𝐿 Ta có mối quan hệ theo công thứ sau :

𝐮𝐿 = 𝐮𝑠+ (𝑅 + 𝑗𝜔𝐿)𝐢𝐿 (2.1) Công thức (2.1) được miêu tả hình học trong không gian tọa độ quay d-q với điện áp lưới 𝐮𝐿 gắn cố định trên trục d :

Hình 2.6 Giản đồ vector dạng tổng quát

Hình 2.7 Giản đồ vector khi 𝑐𝑜𝑠𝜑 bằng 1

12

Hình 2.8 Giản đồ vector khi 𝑐𝑜𝑠𝜑 bằng -1

Từ giản đồ hình 2.6 , 2.7 và 2.8 ta thấy dòng điện lưới 𝐢𝐿 có thể được điều khiển bởi điện áp rơi trên cuộn kháng L nối 2 đầu nguồn điện áp lưới 𝐮𝐿 và điện

áp bộ biến đổi 𝐮𝑠 Khi ta điều khiển góc lệch pha 𝜀 giữa 𝐮𝑠 và 𝐮𝐿 và biên độ điện

áp bộ biến đổi 𝐮𝑠 thì ta cũng sẽ điều khiển được biên độ và góc pha của dòng điện lưới 𝐢𝐿 Hình 2.7 và 2.8 là ví dụ khi ta điều khiển góc pha và biên độ dòng điện lưới 𝐢𝐿 sao cho cùng pha hoặc ngược pha với điện áp lưới 𝐮𝐿 để đạt được hệ

số công suất bằng 1 hoặc -1 Từ đó ta có thể kết luận công suất qua bộ biến đổi

có thể được điều khiển thông qua điều khiển điện áp lưới 𝐢𝐿 về biên độ và hướng,

mà điều này được thực hiện thực tế bằng việc điều chỉnh biên độ 𝐮𝑠 và góc lệch pha 𝜀 giữa 𝐮𝑠 và 𝐮𝐿 là các đại lượng dễ dàng can thiệp được thông qua mạch điều khiển van IGBT Tóm lại, bộ biến đổi nối lưới dùng bộ chỉnh lưu tích cực có khả năng tạo dòng công suất từ lưới qua bộ biến đổi đến phụ tải tức điều chỉnh hệ số công suất 0 ≤ 𝑐𝑜𝑠𝜑 ≤ 1 hoặc khi muốn trả năng lượng từ phụ tải trở lại lưới tức

hệ số công suất −1 ≤ 𝑐𝑜𝑠𝜑 < 0 thông qua biên độ điện áp bộ biến đổi 𝐮𝑠 và góc lệch 𝜀

2.4 Điều kiện hoạt động của bộ chỉnh lưu tích cực

Muốn bộ chỉnh lưu tích cực hoạt động chính xác, điện áp DC-link tối thiểu cần

có để giữ dạng dòng điện không bị biến dạng Để có thể điều khiển hoàn toàn van chỉnh lưu IGBT , các diode mắc song song với van IGBT phải được phân cực âm tại tất cả các giá trị của điện áp xoay chiều cấp cho bộ biến đổi Thêm vào đó, để giữ cho các diode này luôn bị khóa thì cần đảm bảo điện áp DC-link phải cao hơn điện áp đỉnh khi chỉ sử dụng chỉnh lưu diode

Theo lý thuyết tính toán của bộ chỉnh lưu diode, điện áp tối đa của chỉnh lưu diode là giá trị đỉnh của điện áp dây lưới điện

 𝑉𝑑𝑐𝑚𝑖𝑛 > √2𝑉𝐿𝐿(𝑟𝑚𝑠) = √2√3𝑉𝐿𝑁(𝑟𝑚𝑠) (2.2) Trong đó :

𝑉𝑑𝑐𝑚𝑖𝑛 : Điện áp DC-link tối thiểu

𝑉𝐿𝐿(𝑟𝑚𝑠): Điện áp dây hiệu dụng đầu ra bộ biến đổi

𝑉𝐿𝑁(𝑟𝑚𝑠): Điện áp pha hiệu dụng đầu ra bộ biến đổi

Cách tính toán như vậy về mặt lý thuyết là hợp lý nhưng với bộ biến đổi nối lưới vì điện áp DC – link của ta còn phụ thuộc vào việc điều khiển van IGBT bằng phương pháp SinPWM nên điện áp chỉnh lưu tối đa có thể đạt được là

𝑉𝑑𝑐⁄ 2

𝐮𝐋jωL𝐢𝐋

𝐮𝐬

R𝐢𝐋

𝑉𝑑𝑐𝑚𝑖𝑛 > (15 − 20)%√2𝑉𝐿𝐿(𝑟𝑚𝑠) (2.4)

Hình 2.9 Điện áp DC tối thiểu cho chỉnh lưu tích cực

Theo giản đồ hình (2.7) và (2.8) (2 chế độ ta mong muốn thực hiện) khi ta coi thành phần điện trở R là rất nhỏ thì vector điện áp lưới 𝐮𝑠 sẽ vuông góc với vector điện áp rơi trên cuộn kháng L, áp dụng công thức (2.1) biểu diễn dưới dạng độ lớn có :

u𝑠2= u𝐿2+ (𝜔𝐿𝑖𝐿)2 (2.5) Với u𝑠 là biên độ điện áp đầu ra bộ biến đổi trên một pha

 Điện áp 1 chiều cấp cho chỉnh lưu tích cực 3 pha thỏa mãn : 𝑉𝑑𝑐 > √3u𝑠

ic là dòng điện cuộn kháng của mạch (A)

𝜔 là tần số góc lưới điện (rad/s)

Giá trị điện cảm phải lựa chọn kỹ bởi nếu giá trị quá thấp sẽ làm dòng điện trong mạch nhấp nhô lớn và phải phụ thuộc vào trở kháng đường dây để ổn định Nếu giá trị điện cảm quá lớn làm giảm độ nhấp nhô dòng điện nhưng làm giảm giới hạn làm việc của bộ chỉnh lưu Nguyên nhân là do điện áp rơi trên cuộn cảm ảnh hưởng đến dòng điện trong mạch Điện áp rơi này được điều chỉnh thông qua điện áp đầu vào bộ chỉnh lưu tích cực mà giá trị này lại bị giới hạn bởi nguồn cấp

𝑉𝑑𝑐 từ tụ điện C Vậy để có được dòng điện ổn định ta phải chọn được giá trị điện cảm L không quá lớn theo công thức (2.7) và mức điện áp nguồn cấp một chiều

14

𝑉𝑑𝑐 đủ lớn theo công thức (2.4) Đây cũng chính là điều kiện hoạt động tối thiểu cho bộ nghịch lưu tích cực áp dụng trong hệ thống biến tần 4Q

2.5 Mô hình toán học của bộ biến đổi nối lưới

Theo hình 2.4 ta giả thiết lưới điện là 3 pha đối xứng có :

Biên độ điện áp lưới: uA = uB = uC = Em

Biên độ dòng điện lưới : : iA = iB = iC = Em

Hệ phương trình mô tả điện áp lưới điện :

Mô hình toán học trong hệ tọa độ abc

Nếu ta coi mỗi cặp van IGBT hoạt động như một khóa đóng mở kết nối nguồn điện áp một chiều 𝑢𝑑𝑐, khi đó điện áp dây phía bộ biến đổi :

𝑢𝐴𝐵 = (𝑆𝑎 − 𝑆𝑏)𝑢𝑑𝑐

𝑢𝐵𝐶 = (𝑆𝑏 − 𝑆𝑐)𝑢𝑑𝑐

𝑢𝐶𝐴 = (𝑆𝑐− 𝑆𝑎)𝑢𝑑𝑐Trong đó : 𝑆𝑎, 𝑆𝑏, 𝑆𝑐 là biến trạng thái đóng mở trên mỗi cặp van

𝑆𝑎, 𝑆𝑏, 𝑆𝑐 = (1; 0) : 1 khi van đóng và 0 khi van mở

Từ hình 2.4 ta có sơ đồ mạch tương đương cho pha A , gọi O là điểm trung tính bộ biến đổi, N là điểm trung tính của lưới điện

Hình 2.10 Sơ đồ tương đương chi tiết cho pha A

(2.8)

(2.9)

ua

(2.11)

𝑢𝑏 = 𝑅𝑖𝑏+ 𝐿𝑑𝑖𝑏

𝑑𝑡 + 𝑢𝐵𝑂+ 𝑢𝑂𝑁

𝑢𝑐 = 𝑅𝑖𝑐+ 𝐿𝑑𝑖𝑐

𝑑𝑡 + 𝑢𝐶𝑂+ 𝑢𝑂𝑁 Với giả thiết ban đầu là nguồn 3 pha đối xứng nên ta có :

𝑢𝐴𝑂 + 𝑢𝐵𝑂 + 𝑢𝐶𝑂+ 3𝑢𝑂𝑁 = 0 Mặt khác có :

𝑢𝐴𝑂 = 𝑆𝑎𝑢𝑑𝑐

𝑢𝐵𝑂 = 𝑆𝑏𝑢𝑑𝑐

𝑢𝐶𝑂 = 𝑆𝑐𝑢𝑑𝑐Kết hợp công thức (2.15) và (2.16) ta có :

3; ±2

3) Phương trình dòng điện tại điểm nút của bộ biến đổi,tụ DC và phụ tải (hình 2.4) :

(2.15)

(2.16)

(2.17)

(2.18) (2.19) (2.20)

(2.21) (2.12)

16

Hình 2.11 Mô hình toán học bộ biến đổi trên hệ tọa độ abc

Mô hình toán học bộ biến đổi trong hệ tọa độ cố định 𝜶𝜷

Ta định nghĩa phép biến đổi Clarke theo tiêu chuẩn bảo toàn công suất :

[𝛼𝛽] =√2

3[

2

−12

2

−√3

2 ][

𝑎𝑏𝑐]

Áp dụng phép biến đổi Clarke vào công thức (2.18),(2.19),(2.20) và (2.21) có :

√6(2𝑆𝑎 − 𝑆𝑏 − 𝑆𝑐); 𝑆𝛽 = 1

√2(𝑆𝑏 − 𝑆𝑐)

Ta có mô hình toán học bộ biến đổi theo công thức (2.23) và (2.24) :

Hình 2.12 Mô hình toán học bộ biến đổi trên hệ tọa độ cố định 𝛼𝛽

𝑖𝑙𝑜𝑎𝑑

(2.22)

(2.23) (2.24)

𝑖𝑙𝑜𝑎𝑑

17

Mô hình toán học bộ biến đổi trong hệ tọa độ quay dq

Ta áp dụng phép biến đổi Park như sau :

𝑣𝑑+ 𝑗𝑣𝑞 = (𝑣𝛼+ 𝑗𝑣𝛽)𝑒−𝑗𝜃Với tần số góc của lưới điện =𝑑𝜃

𝑑𝑡 , 𝜃 là góc quay của hệ tọa độ quay dq so với hệ tọa độ cố định 𝛼𝛽

Thay công thức (2.25) vào công thức (2.23) và (2.24) ta có hệ phương trình mô tả

bộ biến đổi trong hệ tọa độ quay dq :

Hình 2.13 Mô hình toán học bộ biến đổi trên hệ tọa độ quay dq

Ta có công suất của bộ biến đổi trong hệ tọa độ quay dq :

- Công suất tác dụng tức thời : 𝑝 = 𝑅𝑒{𝐮𝐒× 𝐢𝐋} = 𝑢𝑆𝑑𝑖𝐿𝑑+ 𝑢𝑆𝑞𝑖𝐿𝑞

- Công suất phản kháng tức thời : 𝑞 = 𝐼𝑚{𝐮𝐒 × 𝐢𝐋} = 𝑢𝑆𝑞𝑖𝐿𝑑− 𝑢𝑆𝑑𝑖𝐿𝑞 Với : 𝐮𝐒 là vector điện áp bộ biến đổi

𝐢𝐋 là vector dòng điện lưới

“×” là phép toán tích có hướng

Từ công thức (2.29) và (2.30) ta thấy rằng : Muốn bộ biến đổi nối lưới đạt được

hệ số công suất 𝑐𝑜𝑠𝜑 = ±1 thì 𝑢𝑆𝑞 = 0 và 𝑖𝐿𝑞 = 0; khi đó công suất bộ biến đổi chỉ phụ thuộc vào 𝑢𝑆𝑑 và 𝑖𝐿𝑑 , ta sẽ đi vào xây dựng cấu trúc bộ điều khiển để thực hiện sách lược điều khiển trên

2.6 Tổng quan phương pháp điều khiển bộ biến đổi nối lưới

𝑖𝐿𝑑

(2.28)

𝑖𝐿𝑞

(2.29) (2.30)

𝑖𝑙𝑜𝑎𝑑

𝑢𝑆𝑑

𝑢𝑆𝑞

- Điều khiển dựa theo điện áp : Điện áp lưới 𝐮𝐋 đặt trùng với trục d của hệ tọa độ quay dq và coi vai trò của 𝐮𝐋 giống như từ thông rotor 𝝍𝒓 của động

cơ IM có thể áp dụng cấu trúc điều khiển FOC hay DTC

- Điều khiển dựa theo từ thông ảo : Tạo ra vector từ thông ảo để đưa bộ biến đổi nối lưới quy đổi ảo thành đối tượng động cơ IM ảo để áp dụng các phương pháp điều khiển vector cho động cơ như FOC hay DTC Với phân loại như vậy ta sẽ có biểu đồ phân loại cụ thể như hình 2.14 :

Hình 2.14 Phương pháp điều khiển bộ chỉnh lưu PWM

Khác với động cơ IM quan tâm điều khiển 2 đại lượng chính là từ thông và momen thì với phương pháp điều khiển theo điện áp ta sẽ điều khiển 2 đại lượng chính là điện áp (VOC- điều khiển tựa điện áp) và công suất (DPC- điều khiển trực tiếp công suất) Tương tự với phương pháp điều khiển theo từ thông ảo ta sẽ

có 2 loại : phương pháp VFOC – điều khiển tựa từ thông ảo và phương pháp VFDPC- điều khiển trực tiếp công suất theo từ thông ảo

Ta biết rằng về cấu trúc điều khiển cho phương pháp DPC và VF-DPC hoặc phương pháp VOC và VFOC có cấu trúc là khá tương đồng, điểm khác biệt nằm

19

ở khâu ước lượng được sử dụng, lập trình Chính về thế, ta sẽ sơ đồ cấu trúc điều khiển gồm 2 nhóm :

- Nhóm phương pháp DPC và VF-DPC

- Nhóm phương pháp VOC và VFOC

Tổng quan phương pháp điều khiển DPC và VF-DPC

Phương pháp DPC được coi như phương pháp DTC trong điều khiển động cơ

IM Điểm khác biệt là thay vì điều chỉnh momen xoắn và từ thông Stator thì DPC quan tâm điều khiển 2 đại lượng tức thời khác là công suất phản kháng và công suất tác dụng của bộ biến đổi Ta có sơ đồ cấu trúc điều khiển sau :

Hình 2.15 Cấu trúc điều khiển DPC và VF-DPC

Cũng như điều khiển DTC thì điều khiển DPC không sử dụng mạch vòng dòng điện mà sử dụng bộ điều khiển băng trễ, thông qua sai lệch đầu vào để chọn lựa đóng mở hoàn toàn trực tiếp van IGBT tương ứng với từng sector trong không gian vector Công suất phản kháng và tác dụng được ước lượng thông qua điện

áp và dòng điện lưới phản hồi Điểm bất lợi chính là thuật toán ước lượng phải dựa vào sự sai lệch dòng điện mới tính toán ước lượng được công suất , còn có thêm một số nhược điểm khác như:

- Cần tần số trích mẫu khâu đo lường cao do giá trị công suất ước lượng là đại lượng thay đổi liên tục

- Cần giá trị điện kháng cao để giảm gai dạng dòng điện do tần số đóng cắt van không cố định

- Khó khăn cho thiết kế khâu lọc sóng hài cũng bởi tần số đóng cắt không

ổn định

- Cần tránh việc tính toán ước lượng trong quá trình chuyển mạch của van

vì có thể gây lỗi bộ điều khiển

20

Đối với VF-DPC thì cải tiến cách tính toán hơn khi dùng một đại lượng từ thông ảo Từ thông ảo này là đại lượng tích phân của vector điện áp lưới 𝐮𝐋 , ta

sẽ trình bày đặc tính của phương pháp VF-DPC :

- Không cần cảm biến điện áp đường dây Hơn nữa, ước lượng công suất đường dây không dùng cảm biến điện áp ít nhiễu hơn nhiều do đặc tính lọc thông thấp tự nhiên của bộ tích phân

- Thuật toán ước lượng công suất đơn giản , hiệu quả cao

- Tần số trích mẫu thấp hơn so với yêu cầu của DPC

- Dạng dòng điện hình Sin do THD thấp

- Không cần khối điều chế PWM, bỏ qua bộ điều khiển PI của mạch vòng dòng điện, không cần các phép chuyển hệ tọa độ

- Đáp ứng động học của bộ điều khiển cao

- Tính toán dễ dàng đại lượng p,q hơn phương pháp dựa theo điện áp lưới, không có sai lệch dòng điện lưới

Điểm bất lợi của phương pháp VF-DPC là :

- Tần số đóng cắt van vẫn không cố định (nhược điểm chung của phương pháp điều khiển trực tiếp)

- Yêu cầu về vi điều khiển phải nhanh , mạnh mẽ

Tổng quan phương pháp VOC và VFOC

Hình 2.16 Cấu trúc điều khiển VOC và VFOC

Phương pháp điều khiển VOC và VFOC tương đồng với phương pháp điều khiển FOC cho động cơ IM Phương pháp này dựa trên các phép chuyển hệ trục tọa độ , từ hệ tọa độ cho 3 pha abc sang hệ tọa độ cố định 𝛼𝛽 sau cùng là hệ tọa

độ quay dq Các đại lượng điện được chuyển đổi trong hệ tọa độ quay dq mang ý nghĩa là đại lượng một chiều không dao động nên dễ dàng thiết kế bộ điều khiển phù hợp Cũng giống như phương pháp FOC cho động cơ IM thì phương pháp VOC và VFOC cho bộ biến đổi đáp ưng phản hồi nhanh, hiệu suất tĩnh cao

21

nhưng nhược điểm là chất lượng điều khiển phụ thuộc hoàn toàn vào độ ổn định của mạch vòng dòng điện

Ưu điểm chính của phương pháp VOC và VFOC khi so với DPC là:

- Tần số trích mẫu không lớn nên giảm chi phí khi không cần các vi điều khiển chất lượng quá cao

- Tần số đóng cắt van là cố định do dùng bộ điều chế xung nên dễ dàng thiết kế các bộ lọc sóng hài cho đường dây

Xét riêng phương pháp VFOC vì điều khiển theo từ thông ảo nên có khả năng điều khiển chỉnh lưu trong điều kiện điện áp lưới không lý tưởng nhờ việc không cần dùng cảm biến điện áp, giảm thiểu được ảnh hưởng của nhiễu do đặc tính lọc thông thấp của khâu tích phân điện áp lưới

Tuy nhiên thì cả 2 phương pháp VOC và VFOC đều có bất lợi về điều khiển xen kênh các đại lượng điện trong bộ điều khiển, cần dùng phép chuyển tọa độ khá phức tạp trong tính toán và bộ điều khiển PI được yêu cầu cho cả mạch vòng trong lẫn mạch điện áp bên ngoài Những điểm yếu này thì lại được xóa bỏ khi dùng phương pháp DPC và VF-DPC nhưng khuyết điểm về tần số trích mẫu và tần số đóng cắt lại là điểm mạnh của VOC và VFOC Tóm lại tổng thể so sánh đồng thời cả 4 phương pháp thì ta rút ra một số kết luận sau :

- Với các phương pháp điều khiển theo từ thông ảo (VFOC và VF-DPC) cung cấp khả năng chống nhiễu tốt cho điều khiển bộ chỉnh lưu nên được

sử dụng nếu nguồn điện áp lưới không có ổn định cao

- Về tần số đóng cắt van cố định là yêu cầu khá quan trọng vì ảnh hưởng đến phần thiết kế mạch lọc cho đường dây nên phương pháp VOC hoặc VFOC sẽ được ưu tiên lựa chọn trong trường hợp này

- Hệ số công suất : Nhìn chung phương pháp liên quan đến điều khiển trực tiếp DPC hay VF-DPC cho hệ số công suất tốt hơn phương pháp VOC và VFOC nhưng lại yêu cầu về mặt tính toán phức tạp, yêu cầu về phần cứng

vi điều khiển cao làm giá thành đắt đỏ Chính vì thế VOC và VFOC vẫn là lựa chọn khả dĩ hơn do mức chênh lệch về hệ số công suất chưa thật sự xứng đáng với chênh lệch giá thành phần cứng bỏ ra

Dù phương pháp DPC và VF-DPC có ưu điểm đáng chú ý, đặc biệt là phương pháp VF-DPC có rất nhiều ưu điểm như đã nói ở mục 2.6.1 nhưng khuyết điểm

về tần số đóng cắt không ổn đinh cộng với yêu cầu về giá thành phần cứng cao nên vẫn chưa là lựa chọn phổ biến trong thực tế bằng phương pháp VOC và VFOC Với sự tương đồng về cấu trúc điều khiển , ở mục sau ta sẽ bắt đầu đi sâu vào phương pháp VOC trước và sẽ nghiên cứu các điểm ưu việt của phương pháp VFOC trên nền tảng đã có về VOC trong các đề tài đồ án sau

2.7 Thiết kế bộ điều khiển cho bộ biến đổi nối lưới theo phương pháp điều khiển VOC

22

Hình 2.17 Sơ đồ khối chức năng bộ điều khiển theo phương pháp VOC

Khối chuyển hệ tọa độ

* Khâu biến đổi α-β/k-γ:

Thực hiện xác định góc pha 𝜃 = 𝛾𝑈𝐿 giữa vector điện áp lưới 𝐮𝐋 và trục α của hệ

tọa độ cố định αβ Với phương pháp VOC thì 𝐮𝐋 được chọn trùng với trục d của

hệ tọa độ quay dq , vì thế góc 𝛾𝑈𝐿 được xác định bằng vòng khóa pha PLL dùng

để chuyển đổi đại lượng điện qua lại giữa hệ tọa độ cố định αβ và hệ tọa độ quay

dq (𝛾𝑈𝐿 chính là góc quay của hệ tọa độ quay dq so với hệ tọa độ cố định αβ) :

* Khâu chuyển đổi tọa độ αβ/dq:

Thực hiện nhiệm vụ biến đổi dòng điện lưới từ hệ tọa độ αβ sang hệ tọa độ dq

Công thức tính 𝑖𝐿𝑑, 𝑖𝐿𝑞 trong hệ tọa độ dq từ 𝑖𝐿𝛼, 𝑖𝐿𝛽 trong hệ tọa độ αβ là :

* Khâu chuyển đổi tọa độ dq/αβ:

Thực hiện nhiệm vụ biến đổi vector điện áp tải quy đổi từ hệ tọa độ dq (𝑢𝑆𝑑, 𝑢𝑆𝑞)

sang hệ tọa độ αβ (𝑢𝑆𝛼, 𝑢𝑆𝛽 ) là các tín hiệu đầu vào của khâu điều chế xung theo phương pháp SinPWM Công thức chuyển đổi :

23

Khối điều chế xung SinPWM

Với các lượng đặt điện áp 𝑢𝐴∗, 𝑢𝐵∗, 𝑢𝐶∗ cho các pha được tính toán từ bộ điều khiển và phép chuyển tọa độ từ αβ sang abc , ta đưa vào so sánh với tín hiệu mẫu dạng xung tam giác tần số cao để tạo tín hiệu logic xung vuông điều khiển các cặp van đóng cắt tương ứng với 3 tín hiệu điều khiển van 𝑆𝑎, 𝑆𝑏, 𝑆𝑐 trong công thức (2.11) và các công thức liên quan

Hình 2.18 Sơ đồ điều chế SinPWM

Bộ điều khiển dòng điện

Theo công thức (2.26) và (2.27) khi lựa chọn bộ điều khiển PI cho mạch vòng dòng điện ta có lượng đặt đầu ra bộ điều khiển :

𝑢𝑆𝑑 = −𝐾𝑝(𝑖𝐿𝑑∗− 𝑖𝐿𝑑) − 𝐾𝐼∫(𝑖𝐿𝑑∗− 𝑖𝐿𝑑)𝑑𝑡 + 𝑢𝐿𝑑 + 𝜔𝐿𝑖𝐿𝑞

𝑢𝑆𝑞 = −𝐾𝑝(𝑖𝐿𝑞∗− 𝑖𝐿𝑞) − 𝐾𝐼∫(𝑖𝐿𝑞∗− 𝑖𝐿𝑞)𝑑𝑡 + 𝑢𝐿𝑞 − 𝜔𝐿𝑖𝐿𝑑

Với : 𝐾𝑝, 𝐾𝐼 là thông số bộ điều khiển PI

𝜔 là tần số góc lưới điện ; L là điện kháng toàn mạch của bộ biến đổi

𝑖𝐿𝑑∗, 𝑖𝐿𝑞∗ là lượng đặt dòng điện lưới trên hệ tọa độ quay dq

𝑖𝐿𝑑, 𝑖𝐿𝑞 là dòng điện lưới trên hệ tọa độ quay dq

𝑢𝐿𝑑, 𝑢𝐿𝑞 là điện áp lưới trên hệ tọa độ quay dq

𝑢𝑆𝑑, 𝑢𝑆𝑞 là điện áp đầu ra bộ chỉnh lưu tích cực trên hệ tọa độ quay dq

Thay công thức (2.31) và (2.32) vào công thức (2.26) và (2.27), ta tìm được hàm truyền hệ kín mạch vòng dòng điện có dạng :

𝐺𝑘𝑖(𝑠) ≈ 𝜔𝑛

2

𝑠2+ 2𝜀𝜔𝑛𝑠 + 𝜔𝑛2 Chọn 𝜀 = 1

√2 và điều chỉnh 𝜔𝑛 đến đáp ứng mong muốn , cân bằng hệ số tìm ra thông số 𝐾𝑝, 𝐾𝐼 của bộ điều khiển PI

(2.34) (2.35)

24

Hình 2.19 Cấu trúc xen kênh mạch vòng dòng điện

Bộ điều khiển điện áp

Xét phương trình cân bằng năng lượng trên tụ C có :

𝐸𝐿 − 𝐸𝑙𝑜𝑎𝑑 =1

2𝐶𝑢𝑑𝑐

2Với : 𝐸𝐿, 𝐸𝑙𝑜𝑎𝑑 là năng lượng ở trên lưới điện và năng lượng tiêu hao của phụ tải

𝑢𝑑𝑐 là điện áp một chiều tức thời 2 đầu tụ C

C là điện dung của tụ

Từ công thức (2.33) , ta có biến thiên năng lượng trên tụ chính là công suất trao đổi giữa lưới và tải :

1

2𝐶

𝑑𝑢𝑑𝑐2

𝑑𝑡 = 𝑃𝐿 − 𝑃𝑙𝑜𝑎𝑑Với : 𝑃𝐿 là công suất lưới điện ; 𝑃𝑙𝑜𝑎𝑑 là công suất phụ tải

Rload + CsVới bộ điều khiển PI cho mạch vòng điện áp ta có hàm truyền hệ kín có dạng:

2EmRload ; Tu = Rload C

2Xấp xỉ hàm truyền hệ kín ở trên về dạng hàm truyền khâu dao động bậc 2 có dạng :

𝐺𝑘𝑢(𝑠) ≈ 𝜔𝑛

2

𝑠2+ 2𝜀𝜔𝑛𝑠 + 𝜔𝑛2Chọn 𝜀 = 1

√2 và điều chỉnh 𝜔𝑛 đến đáp ứng mong muốn , cân bằng hệ số tìm ra thông số 𝐾𝑝, 𝐾𝐼 của bộ điều khiển PI

26

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU HỆ BIẾN TẦN SINAMICS S120

3.1 Giới thiệu chung về Sinamics S120

Vấn đề tiết kiệm năng lượng nổi lên như một vấn đề cấp thiết, mang tính sống còn đối với mỗi doanh nghiệp, vì lý do đó mà một hệ truyền động biến tần 4Q với khả năng tái tạo điện năng đã và đang thể hiện tính ưu việt của nó so với các

hệ truyền động khác Hệ truyền động 4Q sẽ ngày càng trở nên phổ biến đặc biệt

là với các ứng dụng tiêu tốn nhiều năng lượng Với biến tần Seimens dù đã có nhiều dòng biến tần phổ biến trên thị trường như Simovert Masterdrives, Micromaster,… nhưng chúng dần bộc lộ các thiếu hụt về độ linh hoạt, tính chính xác cũng như không đáp ứng xu hướng tiết kiệm năng lượng của các ứng dụng trong các ngành sản xuất khác nhau

Chính vì thế, hãng Seimens đã nghiên cứu và phát triển dòng sản phẩm Sinamics phục vụ các ứng dụng về truyền động hiện đại hơn tập trung vào ứng dụng trong nhà máy, Sinamics cung cấp giải pháp cho hầu hết các tác vụ truyền động trong các ứng dụng như :

- Ứng dụng máy bơm và quạt trong công nghiệp sản xuất

- Ứng dụng cho truyền động độc lập phức tạp : máy ép, máy đùn,thang máy,băng chuyền hoặc hệ thống vận chuyển

- Ứng dụng truyền động theo quá trình sản xuất trong dệt may,sản xuất nhựa, sản xuất giấy hoặc là quá trình xay,nghiền,…

- Ứng dụng cho truyền động servo chất lượng cao trong các máy CNC , máy đóng gói , máy in ấn,…

Tùy thuộc vào ứng dụng mà ta có thể lựa chọn loại phiên bản khác nhau :

- Các dòng SINAMICS G được sản xuất cho các ứng dụng với động cơ không đồng bộ Các ứng dụng có yêu cầu không cao liên quan đến quá trình hãm động cơ và độ chính xác trong điều khiển tốc độ

- Các dòng SINAMICS S dùng để xử lý các tác vụ truyền động phức tạp cho động cơ đồng bộ/không đồng bộ với yêu cầu cao về quá trình hãm và

độ chính xác Đặc biệt, SINAMICS S cung cấp khả năng tích hợp chức năng công nghệ khác nhau trong hệ thống điều khiển truyền động

Tiêu biểu dòng như SINAMICS S120 được dùng cho ứng dụng độ phức tạp cao, cấu trúc của hệ thống được thiết kế mang tính chuyên biệt cao, mỗi chức năng của hệ thống được chia nhỏ và sản xuất thành các dạng modul ghép nối tích hợp

mà không tập trung hết trên một thiết bị như dòng biến tần trước kia

27

Hình 3.1 Một số hệ thống Sinamics S120

Tính năng và đặc điểm của Sinamics S120

* Dải công suất ứng dụng rộng :

Hệ biến tần Sinamics S120 được sản xuất phục vụ một dải công suất rộng và tùy theo công suất mà được chia làm 3 loại kích cỡ: Booksize, Blocksize và Chassis size Ở báo cáo này chúng ta tập chung tìm hiều về hệ thống biến tần S120 loại Booksize với công suất thiết bị 16kW

* Tính linh hoạt cao :

Với thiết kế dạng modul, các bộ biến đổi chỉnh lưu và nghịch lưu được tách biệt với nhau tạo nên sự dễ dàng trong việc bố trí thiết bị trong nhà máy theo vị trí của các máy sản xuất Ta có thể cấu hình các bộ chỉnh lưu Infeed dạng tập trung và phân tán các bộ nghịch lưu Drive đi kèm động cơ Ngoài ra, việc điều khiển nhiều bộ chỉnh lưu, nghịch lưu được thực hiện chỉ bằng một khối điều khiển duy nhất mà vẫn có thể cài đặt riêng cho từng bộ cũng tạo nên độ linh hoạt cho vận hành hệ thống

* Dễ dàng nâng cấp hoặc khắc phục sự cố :

Việc thay thế hay nâng cấp hệ thống cũng trở nên nên dễ dàng khi có bất cứ thay đổi liên quan nào đến máy móc hoặc sự cố trong từng dây chuyền sản xuất thì chỉ cần xác định modul bị lỗi và tiến hành thay thế ngay bộ thiết bị mới Hệ thống sẽ nhận dạng thiết bị mới được thay thế và vận hành bình thường, nếu khối thay thế là khối điều khiển thì ta chỉ cần cắm lại thẻ nhớ flash của khối cũ để cài lại các cài đặt hệ thống cho khối điều khiển mới

* Khả năng trao đổi năng lượng :

Một hệ biến tần Sinamics S có thể gồm nhiều bộ chỉnh lưu cấp nguồn cho nhiều bộ nghịch lưu kết nối động cơ nên trong hoạt động có thể phát sinh quá trình hãm động cơ sinh năng lượng dư thừa Năng lượng dư thừa đó có thể thông qua bộ nghịch lưu được chuyển thành nguồn một chiều cấp bổ sung cho các bộ nghịch lưu nối động cơ đang làm việc ở chế độ động cơ , giảm bớt tiêu hao năng lượng được chỉnh lưu từ lưới Trong một số trường hợp nếu năng lượng một chiều trả về quá nhiều thì modul bộ chỉnh lưu (Active Line Module) hỗ trợ cung

28

cấp ngược lại cho lưới điện, tăng độ hiệu quả sử dụng điện của hệ thống nên nhiều lần thay vì đốt bỏ trên điện trở xả như trước

* Chế độ điều khiển động cơ đa dạng :

Với thiết kế cho ứng dụng điều khiển chất lượng cao nên dòng Sinamics S hỗ trợ người sử dụng cài đặt hầu hết các phương pháp điều khiển động cơ từ đơn giản như điều khiển vòng hở V/f đến phức tạp như điều khiển FOC , hoặc điều khiển đặc thù cho hệ truyền động servo động cơ đồng bộ/không đồng bộ Một số lựa chọn đi kèm như điều khiển dùng sensor/sensorless, điều khiển tốc độ/momen, điều khiển tăng giảm tốc đường thẳng/đường S-shape,… cũng được tích hợp đầy đủ do người sử dụng lựa chọn để cài đặt

* Cài đăt vận hành dễ dàng :

Mọi cài đặt hệ thống biến tần được thực hiện thông qua phần mềm chuyên dụng, có giao diện thân thiện, trực quan cho từng loại modul ở toàn dải công suất thiết bị từ đó tạo điều kiện thuận lợi và giảm chi phí đào tạo người vận hành hệ thống cho doanh nghiệp

* Bộ lọc và cuộn kháng (Line filter + Line reactor) :

Đây là khối chức năng bổ trở nên được lặp thêm vào nguồn cấp 3 pha trước khi cấp cho các modul chỉnh lưu đằng sau Tác dụng mang lại là chống sự tăng trưởng điện áp và dòng điện đột ngột từ nguồn điện lưới ảnh hưởng trực tiếp đến các bộ biến đổi phía sau, tăng tuổi thọ cho thiết bị Ngoài ra, bộ lọc còn giảm