VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 3 PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG BIẾN TẦN FUJI FVR E11S

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG o0o BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1 ĐỀ TÀI ĐIỀU KHIỂN, VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 3 PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG BIẾN TẦN FUJI FVR E11S CẦN THƠ, THÁNG 6 NĂM 2021 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ThS Võ Minh Thiện SINH VIÊN THỰC HIỆN Hồ Chí Tính 1800844 Phạm Văn Rót 1800439 Nguyễn Lê Thuật 1800335 MỤC LỤC Hồ Chí Tính i Phạm Văn Rót Nguyễn Lê Thuật MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vi LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 2 1 1 Mục tiêu, giới hạn, ý nghĩa của đề.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Trang 3

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH v

DANH MỤC BẢNG vi

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 2

1.1 Mục tiêu, giới hạn, ý nghĩa của đề tài 2

1.1.1 Mục tiêu đề tài 2

1.1.2 Giới hạn đề tài 2

1.1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

1.2 Phương pháp điều khiển động cơ ba pha không đồng bộ bằng biến tần 2

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 3 PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ 3

2.1 Khái niệm và công dụng 3

2.1.1 Khái niệm 3

2.1.2 Công dụng 3

2.2 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha 3

2.2.1 Stato (phần tĩnh) 4

2.2.2 Roto (phần quay) 5

2.3 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 7

2.4 Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 9

2.4.1 Đặt vấn đề 9

2.4.2 Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 10

2.5 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ 11

CHƯƠNG III TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN VÀ BIẾN TẦN FUJI FVR-E11S 13

3.1 Khái quát về biến tần và tầm quan trọng của biến tần 13

3.2 Khái niệm và phân loại biến tần 14

Trang 4

MỤC LỤC

3.2.1 Khái niệm về biến tần 14

3.2.2 Phân loại biến tần 14

3.3 Cấu tạo và ngyên lý hoạt động của biến tần 17

3.3.1 Cấu tạo của biến tần 17

3.3.2 Nguyên lý hoạt động của biến tần 18

3.4 Giới thiệu tổng quan về biến tần FUJI FVR-E11S 19

3.5 Cấu tạo của biến tần FUJI FVR - E11S 20

3.6 Thông số kỹ thuật chi tiết của biến tần FUJI E11S 31

3.6.1 Đặc Điểm Chung 31

3.6.2 Bảng điều khiển bàn phím 31

3.6.3 Môi trường vận hành 37

3.6.4 Mã cài đặt biến tần 38

3.7 Kết nối biến tần với động cơ và các khí cụ điện cần thiết 51

3.7.1 Mạch kết nối biến tần với động cơ 51

3.7.2 Mạch kết nối biến tần với động cơ có cuộn kháng DCR 52

3.7.3 Kết nối biến tần với nguồn 3 pha và 1 pha với động cơ 53

3.7.4 Kết nối các nút nhấn, công tắc điều khiển cơ bản của biến tần với động cơ 54

3.8 Cài đặt các mã lệnh cơ bản để điều khiển động cơ dị bộ 3 pha 55

3.8.1 Reset về tham số mặc định của nhà sản xuất 55

3.8.2 Chọn phương pháp tham chiếu tần số 55

3.8.3 Chọn phương pháp vận hành 55

3.8.4 Cài đặt tần số lớn nhất 1 55

3.8.5 Cài đặt tần số định mức 55

3.8.6 Cài đặt điện áp lớn nhất ở tần số lớn nhất 1 56

3.8.7 Cài đặt thời gian tăng tốc 1 56

3.8.8 Cài đặt thời gian giảm tốc 1 56

3.8.9 Tăng momen xoắn 1 56

3.8.10 Cài đặt Rờ le nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ 56

Trang 5

MỤC LỤC

3.8.11 Cài đặt giới hạn trên của tần số 56

3.8.12 Cài đặt giới hạn dưới của tần số 56

3.8.13 Cài đặt tần số bắt đầu 56

3.8.14 Cài thời gian giữ cho tần số bắt đầu 56

3.8.15 Cài đặt tần số dừng 57

3.8.16 Cài đặt sóng mang 57

3.8.17 Cài đặt tiếng ồn động cơ 57

3.8.18 Cài đặt quạt tản nhiệt cho biến tần 57

3.8.19 Cài đặt vận hành tiết kiệm năng lượng 57

3.8.20 Cài đặt đa cấp tốc độ 57

3.8.21 Cài số cực động cơ 58

3.8.22 Cài công suất biểu kiến định mức của động cơ 58

3.8.23 Dòng điện định mức 58

3.8.24 Cài đặt dòng không tải 59

3.8.25 Cài đặt thông số động cơ thay thế A01 – A19 tương tự như cài đặt thông số động cơ chính P01 – P10s 59

3.9 Hoạt động bảo vệ của biến tần 59

3.9.1 Bảo vệ quá dòng 59

3.9.2 Bảo vệ quá áp 59

3.9.3 Bảo vệ điện áp thấp 59

3.9.4 Bảo vệ mất pha đầu vào 60

3.9.5 Tản nhiệt quá nóng 60

3.9.6 Cảnh báo đầu vào của thiết bị bên ngoài 60

3.9.7 Cảnh báo quá nhiệt điện trở xã 60

3.9.8 Cảnh báo động cơ 1 quá tải 60

3.9.9 Cảnh báo động cơ 2 quá tải 60

3.9.10 Cảnh báo quá tải biến tần 61

3.9.11 Cảnh báo lỗi bộ nhớ 61

3.9.12 Cảnh báo lỗi bảng điều khiển bàn phím 61

3.9.13 Cảnh báo lỗi CPU 61

3.10.Vận hành thử nghiệm 61

Trang 6

MỤC LỤC

3.10.1 Kiểm tra 61

3.10.2 Phương pháp vận hành 61

3.10.3 Vận hành thử nghiệm 61

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

4.1 Kết luận 63

4.2 Kiến nghị 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

Trang 7

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cấu tạo động cơ không đồng bộ 4

Hình 2.2 Roto lồng sóc 5

Hình 2.3 Roto dây quấn 6

Hình 2.4 Từ trường quay 7

Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc của biến tần gián tiếp 15

Hình 3.2 Cấu tạo của biến tần 17

Hình 3.3 Nguyên lí hoạt động của biến tần 18

Hình 3.4 Biến tần FUJI FVR - E11S (size M4) 20

Hình 3.5 Sơ đồ kết nối cơ bản của biến tần FUJI FVR-E11S 21

Hình 3.6 Các kết nối cuộn kháng DC 23

Hình 3.7 Kết nối điện trở xả 24

Hình 3.8 Lõi Ferarit và tụ điện kết nối với mạch 28

Hình 3.9 Chức năng của các nút điều khiển trên bàn phím 32

Hình 3.10 Sơ đồ mạch chính của biến tần Fuji FVR - E11S kết nối động cơ 3pha.51 Hình 3.11 Mạch kết nối biến tần với động cơ có cuộn kháng DCR 52

Hình 3.12 Sơ đồ tủ điện cho nguồn 3 pha 53

Hình 3.13 Sơ đồ tủ điện cho nguồn 1 pha 54

Hình 3.14 Sơ đồ đấu nối nút nhấn, công tắc điều khiển 54

Hình 3.15 Sơ đồ đấu nối điều khiển đa cấp tốc độ 57

Trang 8

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Ký hiệu và ý nghĩa tên các tiếp điểm 22

Bảng 3.2 Kết nối điều khiển các khối chức năng 25

Bảng 3.3 Thiết bị áp dụng và kích cở cho mạch 30

Bảng 3.4 Phương pháp cài đặt chức năng 34

Bảng 3.5 Dải hoạt động cho phép 35

Bảng 3.6 Đặt tính kỹ thuật biến tần FUJI FVR – E11S 36

Bảng 3.7 Điều kiện môi trường vận hành của biến tần 38

Bảng 3.8 Tỷ lệ suy giảm đầu ra liên quan đến độ cao 38

Bảng 3.9 Các mã cài đặt vận hành biến tần FUJI FVR E11S 38

Bảng 3.10 Danh sách cuồn kháng phù hợp với biến tần 52

Bảng 3.11 Mã nhị phân 16 cấp tốc độ 58

Trang 9

LỜI NÓI ĐẦU

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, động cơ điện 3 pha không đồng bộ đang rất phổ biến và không còn

xa lạ gì đối với chúng ta Nó được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống với nhiều mục đích như: dùng để kéo thang máy, kéo băng chuyền, dùng trong các máy xay, máy

nghiền, dùng để bơm nước v.v

Với mỗi mục đích sử dụng khác nhau, người ta lại cần các động cơ có công suất, tốc độ khác nhau Chính vì vậy, điều khiển tốc độ động cơ là một nhu cầu thiết

yếu để nâng cao năng suất làm việc

Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, đáng tin cậy…là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao hơn Trong đó, sự ra đời của biến tần đã đem lại một giả pháp tuyệt vời để điều khiển động

cơ

Với những kiến thức đã học và nghiên cứu về động cơ điện 3 pha không đồng

bộ cùng với biến tần, nhóm chúng em xin được thực hiện đề tài “Điều khiển, vận

hành động cơ 3 pha không đồng bộ bằng biến tần FUJI FVR-E11S”

Đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong khoa điện, cùng các bạn trong lớp CNKT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ 0218 đặc biệt là giảng viên Võ Minh Thiện - giảng viên khoa điện - điện tử - viễn thông trường Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ, người đã trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn kiến thức

để hoàn thành đồ án môn học này Mong thầy góp ý để em hoàn thành đồ án môn

học

Đồ án bao gồm các nội dung sau:

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 3 PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ Chương 3: TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN VÀ BIẾN TẦN FUJI FVR-

E11S Chương 4:THỰC HIỆN SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3 PHA

KHÔNG ĐỒNG BỘ

Trang 10

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Mục tiêu, giới hạn, ý nghĩa của đề tài

1.1.1 Mục tiêu đề tài

Trong công nghiệp thì việc động cơ chạy đúng với tốc độ mong muốn rất quan trọng, việc đó giúp hệ thống hoạt động ổn định và đúng với yêu cầu đặt ra Do vậy điều khiển tốc độ động cơ trở nên rất quan trọng Trên cơ sở những kiến thức được trang bị trên ghế nhà trường, dựa vào những đặc tính năng ưu việt của biến tần nên

chúng em xin làm đề tài “ĐIỀU KHIỂN, VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 3 PHA

KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG BIẾN TẦN FUJI FVR-E11S”

Mục tiêu của đề tài là điều khiển tốc độ của động cơ theo một ngưỡng đặt trước hoặc theo nhu cầu nào đó

1.1.2 Giới hạn đề tài

Do kiến thức, thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên nhóm chỉ thực hiện

đề tài dưới dạng thiết kế một mô hình với động cơ có công suất nhỏ

1.1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài phát triển theo hướng mới để điều khiển tốc độ động cơ theo yêu cầu

đặt ra Thay thế cho các cách điều khiền lạc hậu, lỗi thời, độ chính xác không cao

1.2 Phương pháp điều khiển động cơ ba pha không đồng bộ bằng biến tần

Để đáp ứng các mục tiêu đề ra, tiến hành nghiên cứu và giải quyết các vấn đề

như sau:

- Thu thập và nghiên cứu các tài liệu liên quan về động cơ 3 pha không đồng bộ

và biến tần

- Đấu nối các dây điều khiển của biến tần

- Đấu nối động cơ vào biến tần

- Thiết lập các thông số trên biến tần để điều khiển động cơ

- Vận hành và lấy kết quả

- Nhận xét kết quả và đưa ra kết luận

Trang 11

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 3 PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 3 PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ 2.1 Khái niệm và công dụng

2.1.1 Khái niệm

Động cơ không đồng bộ 3 pha là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ Động cơ không đồng bộ ba pha là loại động cơ mà khi làm việc có tốc độ quay của roto n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1

2.1.2 Công dụng

Máy điện không đồng bộ là máy điện chủ yếu dùng làm động cơ điện Do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu quả cao, giá thành rẻ, dễ bảo quản … Nên động cơ không đồng bộ là loại máy điện được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân với công suất vài chục W đến hàng chục kW Trong công nghiệp thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho máy cán thép loại vừa và nhỏ, động lực cho các máy công cụ ở các nhà máy công nghiệp nhẹ… Trong hầm mỏ dùng làm máy tưới hay quạt gió Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm hay máy gia công nông phẩm Trong đời sống hàng ngày, máy điện không đồng bộ cũng

đã chiếm một vị trí quan trọng như quạt gió, quay đĩa động cơ trong tủ lạnh, máy giặt, máy bơm … nhất là loại rôto lồng sóc Tóm lại sự phát triển của nền sản suất điện khí hóa, tự động hóa và sinh hoạt hằng ngày, phạm vi của máy điện không bộ ngày càng được rộng rãi

2.2 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha

Động cơ không đồng bộ về cấu tạo được chia làm hai loại: động cơ không đồng bộ ngắn mạch hay còn gọi là rôto lồng sóc và động cơ dây quấn Stato có hai loại như nhau Ở phần đồ án này chỉ nghiên cứu động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc

Trang 12

2.2.1 Stato (phần tĩnh)

- Lõi thép

Lõi sắt là phần dẫn từ Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay, nên để giảm tổn hao lõi sắt được làm những lá thép kỹ thuật điện dây 0,5mm ép lại Yêu cầu lõi sắt là phải dẫn từ tốt, tổn hao sắt nhỏ và chắc chắn

Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên (hạn chế dòng điện phuco)

- Dây quấn

Dây quấn stator được đặt vào rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt với lõi sắt Dây quấn đóng vai trò quan trọng của máy điện vì nó trực tiếp tham gia các quá trình biến đổi năng lượng điện năng thành cơ năng hay ngược lại, đồng thời về mặt kinh

tế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm một phần khá cao trong toàn bộ giá thành máy

Làm bằng đồng, gồm ba dây quấn AX, BY, CZ đặt trong rãnh stato theo quy luật Sáu đầu dây đưa ra hộp đấu dây Tùy vào mục đích sử dụng, ta có cách đấu Y hay Δ

Hình 2.1 Cấu tạo động cơ không đồng bộ

Trang 13

- Vỏ máy

Vỏ máy là nơi cố định lõi sắt, dây quấn và đồng thời là nơi ghép nối nắp hay gối đỡ trục Vỏ máy có thể làm bằng gang nhôm hay lõi thép Để chế tạo vỏ máy người ta có thể đúc, hàn, rèn Vỏ máy có hai kiểu: vỏ kiểu kín và vỏ kiểu bảo vệ Vỏ máy kiểu kín yêu cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm nhiều gân tản nhiệt trên bề mặt vỏ máy Vỏ kiểu bảo vệ thường có bề mặt ngoài nhẵn, gió làm mát thổi trực tiếp trên bề mặt ngoài lõi thép và trong vỏ máy

Hộp cực là nơi để dấu điện từ lưới vào Đối với động cơ kiểu kín hộp cực yêu cầu phải kín, giữa thân hộp cực và vỏ máy với nắp hộp cực phải có giăng cao su Trên vỏ máy còn có bulon vòng để cẩu máy khi nâng hạ, vận chuyển và bulon tiếp mát

Các rãnh của rotor lồng sóc được ghép lệch với nhau với mục đích triệt tiêu lực điện từ họa tần bậc cao, làm cho rotor quay êm hơn

Trong mỗi rãnh của lõi thép, roto đặt vào thanh dẫn bằng nhôm hoặc bằng đồng, hai đầu dài ra khỏi lõi thép Các thanh dẫn được nối tắt lại với nhau ở hai đầu bằng hai vòng ngắn mạch cũng bằng nhôm hoặc đồng tạo thành một cái lồng (hoặc

Trang 14

gọi là lồng sóc) Để cải thiện tính năng mở máy, với các loại động cơ điện có công suất tương đối lớn rãnh roto thường làm rãnh sâu hoặc lồng sóc kép (2 rãnh lồng sóc) Với các loại động cơ điện cỡ nhỏ, rãnh roto thường làm chéo đi một góc so với tâm trục

- Roto dây quấn

Hình 2.3 Roto dây quấn

Rotor dây quấn là một nam châm lớn với các cực được chế tạo từ cán thép chiếu ra khỏi lõi rotor Các cực được cung cấp bởi dòng điện trực tiếp hoặc từ hóa bằng nam châm vĩnh cửu Phần ứng với cuộn dây ba pha nằm trên stator nơi điện áp được cảm ứng Dòng điện một chiều (DC), từ một bộ kích bên ngoài hoặc từ một cầu diode được gắn trên trục rotor, tạo ra một từ trường và cung cấp năng lượng cho cuộn dây của trường quay và dòng điện xoay chiều cung cấp năng lượng cho cuộn dây phần ứng đồng thời

- Trục

Trục máy điện mang rôto quay trong lòng stato, vì vậy nó cũng là một chi tiết rất quan trọng Trục của máy điện tùy theo kích thước có thể được chế tạo từ thép Cacbon từ 5 đến 45

Trên trục của rôto có lõi thép, dây quấn, vành trượt và quạt gió

- Khe hở

Vì rôto là một khối tròn nên khe hở đều Khe hở trong máy điện không đồng

bộ rất nhỏ (0,2÷1 mm trong máy cỡ nhỏ và vừa) để hạn chế dòng từ hóa lấy từ lưới vào, nhờ đó hệ số công suất của máy cao hơn

Trang 15

2.3 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ

Động cơ không đồng bộ ba pha có hai phần chính: stato (phần tĩnh) và rôto (phần quay) Stato gồm có lõi thép trên đó có chứa dây quấn ba pha Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, trong dây quấn sẽ có các dòng điện chạy, hệ thống dòng điện này tao ra từ trường quay, quay với tốc độ:

- Tốc độ quay từ trường ; n= 60𝑓

𝑝 (vòng/phút)

Trong đó:

 𝑓: tần số nguồn điện

 𝑝: số đôi cực từ của dây quấn

Phần quay, nằm trên trục quay bao gồm lõi thép rôto Dây quấn rôto bao gồm một số thanh dẫn đặt trong các rãnh của mạch từ, hai đầu được nối bằng hai vành

Trang 16

Tập hợp các lực tác dụng lên thanh dẫn theo phương tiếp tuyến với bề măt rôto tạo ra mômen quay rôto Như vậy, ta thấy điện năng lấy từ lưới điện đã được biến thành cơ năng trên trục động cơ Nói cách khác, động cơ không đồng bộ là một thiết bị điện từ, có khả năng biến điện năng lấy từ lưới điện thành cơ năng đưa ra trên trục của nó Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường, vì vậy phụ thuộc vào thứ tự pha của điện áp lưới đăt trên dây quấn stato Tốc độ của rôto n2 là tốc độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong dây quấn rôto Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng gọi là hệ số trượt s:

Khi hệ số trượt bằng s = 1, lúc đó rôto đứng yên (n2 = 0), momen trên trục bằng momen mở máy

Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi là hệ số trựơt định mức Tương ứng với

hệ số trượt này gọi tốc độ động cơ gọi là tốc độ định mức

Tốc độ động cơ không đồng bộ bằng:

n2 = n1 ×(1−s)

Một đặc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn stato không được nối trực tiếp với lưới điện, sức điện động và dòng điện trong rôto có được là do cảm ứng, chính vì vậy người ta cũng gọi động cơ này là động cơ cảm ứng

Tần số dòng điện trong rôto rất nhỏ, nó phụ thuộc vào tốc độ trượt của rôto so với từ trường:

𝑓2 =𝑛1− 𝑛2

𝑝 𝑛1 (𝑛1− 𝑛2)

60 𝑛1 = 𝑠 𝑓1Động cơ không đồng bộ có thể làm việc ở chế độ máy phát điện nếu ta dùng một động cơ khác quay nó với tốc độ cao hơn tốc độ đồng bộ, trong khi các đầu ra

Trang 17

của nó được nối với lưới điện Nó cũng có thể làm việc độc lập nếu trên đầu ra của

nó được kích bằng các tụ điện

Động cơ không đồng bộ có thể cấu tạo thành động cơ một pha Động cơ một pha không thể tự mở máy được, vì vậy để khởi động động cơ một pha cần có các phần tử khởi động như tụ điện, điện trở …

2.4 Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ

2.4.1 Đặt vấn đề

Theo yêu cầu của sản phẩm, động cơ điện lúc làm việc thường phải khởi động

và dừng máy nhiều lần Tùy theo tính chất của tải và tình hình của lưới mà yêu cầu

về khởi động đối với động cơ điện khác nhau Có khi yêu cầu mômen khởi động dòng lớn, có khi cần hạn chế dòng điện khởi động và có khi cần cả 2 Những yêu cầu trên đòi hỏi phải có tính năng khởi động thích ứng

Trong nhiều trường hợp do phương pháp khởi động hay do chọn động cơ có tính năng khởi động không thích đáng nên thường gây nên những sự cố không mong muốn

Nói chung khi khởi động động cơ cần xét đến để thích ứng với đặc tính cơ của tải

- Phải có mômen khởi động đủ lớn để thích ứng với đặc tính cơ của tải

- Dòng điện khởi động càng nhỏ càng tốt

- Phương pháp khởi động và thiết bị cần dùng đơn giản, rẻ tiền, chắc chắn

- Tổn hao công suất trong quá trình khởi động càng thấp càng tốt

- Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau, khi yêu cầu dòng điện khởi động nhỏ thường làm cho momen khởi động giảm theo hoặc cần các thiết bị phụ tải đắt tiền Vì vậy căn cứ vào điều kiện làm việc cụ thể mà chọn phương pháp khởi động thích hợp

Trang 18

2.4.2 Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ

Với động cơ không đồng bộ hiện nay có các phương pháp sau :

- Khởi động trực tiếp

- Khởi động bằng phương pháp hạ điện áp đặt vào stator động cơ:

- Phương pháp khởi động sử dụng cuộn kháng

- Phương pháp khởi động sử dụng biến áp tự ngẫu

- Phương pháp khởi động đổi nối Sao - Tam giác

- Phương pháp khởi động động cơ roto dây quấn

khởi động càng nhỏ Dòng khởi động lớn gây ra 2 hậu quả sau:

- Nhiệt độ máy tăng vì tổn hao lớn, nhiệt lượng toả ra ở máy nhiều (đặc biệt ở cácmáy có công suất lớn hoặc máy thường xuyên phải khởi động).Vì thế trong

sổ tay kỹ thuật sử dụng máy bao giờ cũng cho số lần khởi động tối đa, và điều kiện khởi động

- Dòng khởi động lớn làm cho sụt áp lưới điện lớn, gây trở ngại cho các phụ tải cùng làm việc với lưới điện Vì những lý do đó khởi động trực tiếp chỉ áp dụng cho các động cơ có công suất nhỏ so với các công suất của nguồn, và khởi động nhẹ (momen cản trên trục động cơ nhỏ) Khi khởi động nặng người ta không dùng phương pháp này

Trang 19

 Khởi động dùng phương pháp giảm dòng khởi động

Dòng khởi động của động cơ xác định bằng biểu thức:

√(𝑅1+ 𝑅2′)2+ (𝑋1+ 𝑋2′)2

Từ biểu thức này chúng ta thấy để giảm dòng khởi động ta có các phương pháp sau:

- Giảm điện áp nguồn cung cấp

- Đưa thêm điện trở vào mạch roto

- Khởi động bằng thay đổi tần số

Người ta dùng các phương pháp sau đây để giảm điện áp khởi động: dùng cuộn kháng, dùng biến áp tự ngẫu và thực hiện đổi nối sao-tam giác

Đặc điểm chung của các phương pháp giảm điện áp là cùng với việc giảm dòng khởi động, mô men khởi động cũng giảm

 Khởi động bằng phương pháp tần số

Do sự phát triển của công nghệ điện tử, ngày nay người ta đã chế tạo được các

bộ biến tần có tính chất kỹ thuật cao và giá thành rẻ, do đó ta có thể áp dụng phương pháp khởi động bằng tần số Thực chất của phương pháp này như sau: Động cơ được cấp điện từ bộ biến tần tĩnh, lúc đầu tần số và điện áp nguồn cung cấp có giá trị rất nhỏ, sau khi đóng động cơ vào nguồn cung cấp, ta tăng dần tần số và điện áp nguồn cung cấp cho động cơ, tốc độ động cơ tăng dần, khi tần số đạt giá trị định mức, thì tốc độ động cơ đạt giá trị định mức Phương pháp khởi động này đảm bảo dòng khởi động không vượt quá giá trị dòng định mức

2.5 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ

Có nhiều phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ như:

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch rotor Rf

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp stato

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi số đôi cực từ

- Điều chỉnh bằng cuộn kháng bão hòa

- Điều chỉnh bằng phương pháp nối tầng

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi tần số nguồn f1

Trang 20

Trong các phuơng pháp trên thì phương pháp điều chỉnh bằng cách thay đổi tần số cho phép điều chỉnh cả momen và tốc độ với chất lượng cao nhất, đạt đến mức

độ tương đương như điều chỉnh động cơ điện một chiều bằng cách thay đổi điện áp phần ứng Ngày nay các hệ truyền động sử dụng động cơ không đồng bộ điều chỉnh tần số đang ngày càng phát triển Nhóm em nhận thấy phương pháp thay đổi tần số cho phép điều chỉnh cả momen và tốc độ với chất lượng cao nhất Đây cũng chính là phương án tối ưu nhất được sử dụng rộng rãi ngày nay trong các hệ truyền động sử dụng động cơ không đồng bộ của các nhà sản xuất

Trang 21

CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ BIỀN TẦN VÀ BIẾN TẦN FUJI FVR-E11S

CHƯƠNG III TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN VÀ BIẾN TẦN FUJI FVR-E11S 3.1 Khái quát về biến tần và tầm quan trọng của biến tần

Với sự phát triển như vũ bão về chủng loại và số lượng của các bộ biến tần, ngày càng có nhiều thiết bị điện - điện tử sử dụng các bộ biến tần, trong đó một bộ phận đáng kể sử dụng biến tần phải kể đến chính là bộ biến tần điều khiển tốc độ động cơ điện

Trong thực tế có rất nhiều hoạt động trong công nghiệp có liên quan đến tốc

độ động cơ điện Đôi lúc có thể xem sự ổn định của tốc độ động cơ mang yếu tố sống còn của chất lượng sản phẩm, sự ổn định của hệ thống… Ví dụ: máy ép nhựa làm đế giầy, cán thép, hệ thống tự động pha trộn nguyên liệu, máy ly tâm định hình khi đúc…Vì thế, việc điều khiển và ổn định tốc độ động cơ được xem như vấn đề chính yếu của các hệ thống điều khiển trong công nghiệp

Điều chỉnh tốc độ động cơ là dùng các biện pháp nhân tạo để thay đổi các thông số nguồn như điện áp hay các thông số mạch như điện trở phụ, thay đổi từ thông … Từ đó tạo ra các đặc tính cơ mới để có những tốc độ làm việc mới phù hợp với yêu cầu của phụ tải cơ

Có hai phương pháp để điều chỉnh tốc độ động cơ:

 Biến đổi các thông số của bộ phận cơ khí tức là biến đổi tỷ số truyền chuyển tiếp từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản xuất

 Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện Phương pháp này làm giảm tính phức tạp của cơ cấu và cải thiện được đặc tính điều chỉnh, đặc biệt linh hoạt khi ứng dụng các hệ thống điều khiển bằng điện tử Vì vậy, bộ biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ theo phương pháp này

Khảo sát cho thấy:

 Chiếm 30% thị trường biến tần là các bộ điều khiển momen

 Trong các bộ điều khiển momen động cơ chiếm 55% là các ứng dụng quạt gió, trong đó phần lớn là các hệ thống HAVC (điều hòa không khí trung tâm), chiếm 45% là các ứng dụng bơm, chủ yếu là trong công nghiệp nặng

Trang 22

 Nâng cấp cải tạo các hệ thống bơm và quạt từ hệ điều khiển tốc độ không đổi lên hệ tốc độ có thể điều chỉnh được trong công nghiệp với lợi nhuận to lớn thu về từ việc tiết giảm nhiên liệu điện năng tiêu thụ Tính hữu dụng của biến tần trong các ứng dụng bơm và quạt

 Điều chỉnh lưu lượng tương ứng với điều chỉnh tốc độ Bơm và Quạt

 Điều chỉnh áp suất tương ứng với điều chỉnh góc mở của van

 Giảm tiếng ồn công nghiệp

 Năng lượng sử dụng tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc ba của tốc độ động cơ

 Giúp tiết kiệm điện năng tối đa

Như tên gọi, bộ biến tần sử dụng trong hệ truyền động, chức năng chính là thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ động cơ nhưng nếu chỉ thay đổi tần số nguồn cung cấp thì có thể thực hiện việc biến đổi này theo nhiều phương thức khác, không dùng mạch điện tử Trước kia, khi công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn chưa phát triển, người ta chủ yếu sử dụng các nghịch lưu dùng máy biến

áp Ưu điểm chính của các thiết bị dạng này là sóng dạng điện áp ngõ ra rất tốt (ít hài) và công suất lớn (so với biến tần hai bậc dùng linh kiện bán dẫn) nhưng còn nhiều hạn chế như: Giá thành cao do phải dùng máy biến áp công suất lớn Tổn thất trên biến áp chiếm đến 50% tổng tổn thất trên hệ thống nghịch lưu Chiếm diện tích lắp đặt lớn, dẫn đến khó khăn trong việc lắp đặt, duy tu, bảo trì cũng như thay mới Điều khiển khó khăn, khoảng điều khiển không rộng và dễ bị quá điện áp ngõ ra do

có hiện tượng bão hoà từ của lõi

3.2 Khái niệm và phân loại biến tần

3.2.1 Khái niệm về biến tần

Biến tần là thiết bị điều khiển dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được

3.2.2 Phân loại biến tần

Biến tần thường được chia làm hai loại: Biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp

Trang 23

3.2.2.1 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 Tần số ra được điều chỉnh nhảy cấp và nhỏ hơn tần số lưới ( f1 < flưới ) Loại biến tần này hiện nay ít được sử dụng

3.2.2.2 Biến tần gián tiếp

Biến tần gián tiếp có sơ đồ cấu trúc tổng thể như sau:

Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc của biến tần gián tiếp

- Từ sơ đồ cấu trúc ta thấy điện áp xoay chiều có các thông số (U1,f1) được chuyển thành một chiều nhờ mạch chỉnh lưu, qua một bộ lọc rồi được biến trở lại điện áp xoay chiều với điện áp U2, tần số f2 Việc biến đổi năng lượng hai lần làm giảm hiệu suất biến tần Song bù lại loại biến tần này cho phép thay đổi dễ dàng tần số f2 không phụ thuộc vào f1 trong một dải rộng cả trên và dưới

f1 vì tần số ra chỉ phụ thuộc vào mạch điều khiển

- Bộ biến tần này còn gọi là biến tần độc lập, trong biến tần này đầu tiên điện áp được chỉnh lưu thành dòng một chiều, sau đó qua bộ lọc rồi trở lại dòng xoay chiều với tần số f2 nhờ bộ nghịch lưu độc lập (quá trình thay đổi f2

không phụ thuộc vào f1) Khác với bộ biến tần trực tiếp việc chuyển mạch được thực hiện nhờ lưới điện xoay chiều, trong bộ nghịch lưu cũng như trong bộ điều áp một chiều, hoạt động của chúng phụ thuộc vào loại nguồn và tải

Việc biến đổi hai lần làm giảm hiệu suất biến tần Tuy nhiên việc ứng dụng hệ điều khiển số nhờ kỹ thuật vi xử lý nên ta phát huy tối đa các ưu điểm của biến tần loại này và thường sử dụng nó hơn

Trang 24

- Do tính chất của bộ lọc nên biến tần gián tiếp lại được chia làm hai loại

sử dụng nghịch lưu áp và nghịch lưu dòng

 Bộ biến tần gián tiếp nguồn dòng:

- Là loại biến tần mà nguồn tạo ra điện áp một chiều là nguồn dòng, dạng của dòng điện trên tải phụ thuộc vào dạng dòng điện của nguồn, còn dạng áp trên tải phụ thuộc là tuỳ thuộc vào các thông số của tải quy định

 Bộ biến tần gián tiếp nguồn áp :

- Là loại biến tần mà nguồn tạo ra điện áp một chiều là nguồn áp (nghĩa

là điện trở nguồn bằng 0) Dạng của điện áp trên tải tuỳ thuộc vào dạng của điện áp nguồn, còn dạng của dòng điện trên tải phụ thuộc vào thông số của mạch tải quy định

- Bộ biến tần nguồn áp có ưu điểm là tạo ra dạng dòng điện và điện áp sin hơn, dải biến thiên tần số cao hơn nên được sử dụng rộng rãi hơn

- Chỉnh lưu: Chức năng của khâu chỉnh lưu là biến đổi điện áp xoay chiều

thành điện áp một chiều Chỉnh lưu có thể là không điều chỉnh hoặc có điều chỉnh Ngày nay đa số chỉnh lưu là không điều chỉnh, vì điều chỉnh điện áp một chiều trong phạm vi rộng sẽ làm tăng kích thước của bộ lọc và làm giảm hiệu suất bộ biến đổi Nói chung chức năng biến đổi điện áp và tần số được thực hiện bởi nghịch lưu thông qua luật điều khiển Trong các bộ biến đổi công suất lớn, người ta thường dùng chỉnh lưu bán điều khiển với chức năng làm nhiệm vụ bảo vệ cho toàn hệ thống khi quá tải Tùy theo tầng nghịch lưu yêu cầu nguồn dòng hay nguồn áp mà bộ chỉnh lưu sẽ tạo ra dòng điện hay điện áp tương đối ổn định

- Bộ lọc: là bộ phận không thể thiếu được trong mạch động lực cho phép

thành phần một chiều của bộ chỉnh lưu đi qua và ngăn chặn thành phần xoay chiều Nhiệm vụ san phẳng điện áp sau chỉnh lưu

- Nghịch lưu: Chức năng của khâu nghịch lưu là biến đổi dòng một chiều

thành dòng xoay chiều có tần số có thể thay đổi được và làm việc với phụ tải độc lập Nghịch lưu có thể là một trong ba loại sau:

Trang 25

+ Nghịch lưu nguồn áp: Trong dạng này, dạng điện áp ra tải được định dạng trước (thường có dạng xung chữ nhật) còn dạng dòng điện phụ thuộc

vào tính chất tải Nguồn điện áp cung cấp phải là nguồn sức điện động có nội

trở nhỏ Trong các ứng dụng điều kiển động cơ, thường sử dụng nghịch lưu

nguồn áp

+ Nghịch lưu nguồn dòng: Ngược với dạng trên, dạng dòng điện ra tải được định hình trước, còn dạng điện áp phụ thuộc vào tải Nguồn cung cấp

phải là nguồn dòng để đảm bảo giữ dòng một chiều ổn định, vì vậy nếu nguồn

là sức điện động thì phải có điện cảm đầu vào đủ lớn hoặc đảm bảo điều kiện

trên theo nguyên tắc điều khiển ổn định dòng điện

+ Nghịch lưu cộng hưởng: Loại này dùng nguyên tắc cộng hưởng khi mạch hoạt động, do đó dạng dòng điện (hoặc điện áp) thường có dạng hình

sin

→ Cả điện áp và dòng điện ra tải phụ thuộc vào tính chất tải

3.3 Cấu tạo và ngyên lý hoạt động của biến tần

3.3.1 Cấu tạo của biến tần

Hình 3.2 Cấu tạo của biến tần

Trang 26

Cấu tạo của biến tần sẽ bao gồm 3 phần chính:

- Khối chỉnh lưu: bao gồm 6 con diode chỉnh lưu 3 pha Khối này sẽ nhận tín

hiệu từ nguồn 3 pha vào

- Thanh cái một chiều: hay còn được gọi là bộ lọc Tác dụng là để làm phẳng

tín hiệu đầu vào thành điện áp 1 chiều chuẩn

- Khối nghịch lưu: bao gồm 6 con IGBT được mắc nối tiếp với nhau Ở khối

này, người ta sẽ sử dụng một phương pháp gọi là PWM (hay còn được gọi là phương pháp băm áp) Đây là một phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông; dẫn đến sự thay đổi điện áp ra

3.3.2 Nguyên lý hoạt động của biến tần

Hình 3.3 Nguyên lí hoạt động của biến tần

- Tín hiệu vào là điện áp xoay chiều một pha hoặc ba pha Bộ chỉnh lưu có nhiệm biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều

- Bộ lọc có nhiệm vụ san phẳng điện áp một chiều sau chỉnh lưu

- Nghịch lưu có nhiệm vụ biến đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều

có tần số có thể thay đổi được Điện áp một chiều được biến thành điện áp xoay chiều nhờ việc điều khiển mở hoặc khóa các van công suất theo một quy luật nhất định

- Bộ điều khiển có nhiệm vụ tạo tín hiệu điều khiển theo một luật điều khiển nào

đó đưa đến các van công suất trong bộ nghịch lưu Ngoài ra nó còn có chức năng sau:

 Theo dõi sự cố lúc vận hành

 Xử lý thông tin từ người sử dụng

 Xác định thời gian tăng tốc, giảm tốc hay hãm

 Xác định đặc tính - momen tốc độ

 Xử lý thông tin từ các mạch thu thập dữ liệu

Trang 27

 Kết nối với máy tính

- Mạch kích là bộ phận tạo tín hiệu phù hợp để điều khiển trực tiếp các van công suất trong mạch nghịch lưu Mạch cách ly có nhiệm vụ cách ly giữa mạch công suất với mạch điều khiển để bảo vệ mạch điều khiển

- Màn hình hiển thị và điều khiển có nhiệm vụ hiển thị thông tin hệ thống như tần số, dòng điện, điện áp,… và để người sử dụng có thể đặt lại thông số cho hệ thống

- Các mạch thu thập tín hiệu như dòng điện, điện áp, nhiệt độ,… biến đổi chúng thành tín hiệu thích hợp để mạch điều khiển có thể xử lý được Ngài ra còn có các mạch làm nhiệm vụ bảo vệ khác như bảo vệ chống quá áp hay thấp áp đầu vào…

- Các mạch điều khiển, thu thập tín hiệu đều cần cấp nguồn, các nguồn này thường là nguồn điện một chiều 5, 12, 15 VDC yêu cầu điện áp cấp phải ổn định Bộ nguồn có nhiệm vụ tạo ra nguồn điện thích hợp đó

Sự ra đời của các bộ vi xử lý có tốc độ tính toán nhanh có thể thực hiện các thuật toán phức tạp thời gian thực, sự phát triển của các lý thuyết điều khiển, công nghệ sản xuất IC có mức độ tích hợp ngày càng cao cùng với giá thành của các linh kiện ngày càng giảm dẫn đến sự ra đời của các bộ biến tần ngày càng thông minh có khả năng điều khiển chính xác, đáp ứng nhanh và giá thành rẻ

3.4 Giới thiệu tổng quan về biến tần FUJI FVR-E11S

Biến tần Fuji là dòng biến tần rất nổi tiếng và lâu đời bậc nhất ở Nhật, nó bắt đầu xuất hiện trên thị trường từ những năm 1980 bởi hãng Fuji Electric với họ FVR-

F Fuji Electric là nhà tiên phong trong công nghệ IGBT tại Nhật, hiện nay một số hãng nổi tiếng trên thế giới như Mitsubishi, ABB,… đều đang sử dụng IGBT do Fuji sản xuất

Trải qua bao năm tháng tồn tại và phát triển, tập đoàn Fuji Electric đang dần khẳng định vị thế của mình trong ngành công nghiệp tự động hóa trên thế giới cũng như tại Việt Nam

Trang 28

Các tính năng nổi bật:

- Chế độ điều khiển động cơ: V/f không đổi, tự động điều chỉnh momen, điểu khiển Vector cảm biến, tự động tối ưu năng lượng tiêu thụ…

- Phương thức điều khiển: Điều khiển độ rộng xung PWM

- Bảo vệ quá áp, sụt áp, quá tải, nhiệt độ quá cao, lỗi CPU, lỗi bộ nhớ, chạm mát đầu ra khi cấp nguồn

- Kích thước nhỏ gọn, dễ sử dụng

- Tiết kiệm năng lượng

- Có nhiều công suất để lựa chọn

- Điều khiển tối đa 16 cấp tốc độ động cơ

- Kết nối truyền thông RS485 theo chuẩn: Profibus – DP, Interbus – S, DeviceNet, Modbus Plus, CAN open (Option)

3.5 Cấu tạo của biến tần FUJI FVR - E11S

Tổng quan và sơ đồ đấu nối mạch điều khiển của biến tần FVR – E11S

Hình 3.4 Biến tần FUJI FVR - E11S (size M4)

Trang 29

Hình 3.5 Sơ đồ kết nối cơ bản của biến tần FUJI FVR-E11S

Trang 30

Bảng 3.1 Ký hiệu và ý nghĩa tên các tiếp điểm

L1/R, L2/S,

L3/T Nguồn cấp đầu vào chính

Kết nối nguồn cấp 3 pha

380 – 480 VAC 50/60 Hz L1/L, L2/N Nguồn cấp đầu vào chính

Kết nối nguồn cấp 1 pha

phải kết nối đất bảo vệ

 Điện trở xả (Brake resistor) là điện trở được lắp cho biến tần trong các ứng dụng điều khiển động cơ yêu cầu thời gian tăng tốc ngắn, dừng đột ngột, tải có quán tính lớn, momen thay đổi, tải đảo chiều liên tục, các tải nâng hạ Tùy theo công suất của động cơ và biến tần mà chọn điện trở phù hợp

Các lưu ý khi đấu nối biến tần vào mạch:

1) Kết nối nguồn vào biến tần ( Qua các cổng L1/R, L2/S, L3/T đối với điện 3 pha và L1/L, L2/N đối với nguồn 1 pha)

a) Cấp nguồn cho biến tần qua một MCCB hoặc MCB để bảo vệ hoặc ngắt rò rỉ điện năng

b) Kết nối một contactor từ tính để ngắt kết nối biến tần khỏi nguồn điện

để tránh sự cố hoặc tai nạn trở nên nghiêm trọng khi kích hoạt chức năng bảo vệ của biến tần

c) Không mở hoặc tắt nguồn điện chính để khởi động hoặc dừng biến tần Thay vào đó, sử dụng các đầu nối mạch FWD và REV hoặc sử dụng các phím RUN và STOP trên bảng điều khiển Nếu không thể tránh khỏi việc bật hoặc tắt nguồn điện chính để khởi động hoặc dừng biến tần, hãy giới hạn tần suất ở mức một giờ một lần hoặc ít hơn d) Không cấp nguồn một pha vào tiếp điểm cấp nguồn 3 pha của biến tần

Trang 31

2) Ngõ ra của biến tần (U, V, W)

a) Kết nối ngõ ra của biến tần (U, V, W) vào động cơ ba pha với thứ tự pha chính xác Nếu hướng quay không phù hợp thì đổi hai trong 3 pha

cơ có công suất lớn hơn

Chú ý: Trong trường hợp hệ thống 400V, rơ le nhiệt lắp đặt bảo vệ

quá tải có thể hoạt động sai ngay cả khi chiều dài dưới 50 m Sử dụng

bộ lọc OFL hoặc giảm điều chỉnh âm thanh của động cơ (tần số sóng mang) của biến tần Mã chức năng F26 để điều chỉnh tần số sóng mang

3) Các kết nối cuộn kháng DC

a) Tháo jumper của nhà sản xuất trước khi kết

nối biến tần với cuộn kháng DC

b) Không tháo gở jumper của nhà sản xuất nếu

không có cuộn kháng DC nào được sử dụng

Chỉ cắt thanh nối cho P1, P(+), DB và N(-) bằng kềm hoặc tương tự khi nối dây

Hình 3.6

Trang 32

4) Điện trở xã kết nối với các cực P(+), DB của E11S Điện trở xã rất cần thiết cho hoạt động với tải quán tính nặng để

nâng cao hiệu suất phanh

a) Nối các cực P(+), DB của điện trở

xã với các cực P(+), DB của biến tần

b) Sắp xếp các thiết bị sao cho chiều dài

dây trong vòng 5 m

5) Nối đất biến tần

Nối đất biến tần để đảm bảo an toàn và giảm tiếng ồn mà không bị lỗi Khung kim loại của thiết bị phải được nối đất phù hợp với mã điện ở từng quốc gia hoặc địa phương để tránh điện giật, cháy nổ và các tai nạn điện khác

Hình 3.7

Trang 33

Tên tiếp điểm kết nối

+10 Vdc nguồn cấp qua chiết áp

để thay đổi tần số (1 đến 5 kohm)

12 Chân tín hiệu

Tần số được đặt theo điện áp đầu vào tương tự

0 đến 10 Vdc (0 đến 100%) Hoạt động đảo ngược sử dụng tín hiệu +/-: 0 đến +/- 10Vdc (0 đến 100%)

Tín hiệu phản hồi điều khiển PID

là đầu vào Điện trở đâu vào: 22kohm

4 mAdc (0 đến 100%) Tín hiệu phản hồi điều khiển PID

là đầu vào Điện trở đầu vào 250 ohm

11 COM Cho tín hiệu tương tự

Chạy nghịch hoạt động khi REV – 24 bật và dừng khi REV – 24 tắt

X1 Tín hiệu số

đầu vào 1

Cài đặt vận hành điều khiển từ các thiết bị bên ngoài, lựa chọn nhiều tần số hoạt động và các chức năng khác cho các thiết bị từ X1 đến X5 Tham khảo phương pháp cài đặt chức năng E01 đến E05

X2 Tín hiệu số

đầu vào 2 X3 Tín hiệu số

đầu vào 5 P24 Nguồn cấp

Trang 34

Đầu ra tần số 1 (Trước khi bù trược)

Đầu ra tần số 2( Sau khi bù trược)

Dòng điện đầu ra

Điện áp đầu ra

Momen xoắn đầu ra

Nguồn vào

Hệ số tải

Giá trị phản hồi PID

Điện áp mạch liên kết DC Cho phép trở kháng được kết nối: 5 kohm

Màn hình hiển thị xung

Tín hiệu lên màn hình được xuất theo điện áp xung Việc mô

tả tính hiệu giống như tín hiệu FMA

Cho phép kết nối trở kháng tối thiểu 5 kOhm

Sử dụng SW1 trên bảng điều khiển với mã chức năng F29 để thay đổi giữa màn hình tương tự

và màn hình hiển thị xung

Trang 35

số, tín hiệu cảnh báo quá tải sớm

và các tín hiệu khác được xuất ra các cổng ở đầu ra transistor

Tham khảo thao tác cài đặt chức năng E20 đến E21 trong phần 5 –

2 manual FUJI – FVR E11S

transistor 2 CMC

Đầu ra Transistor (Chung)

Đầu chung tín hiệu đầu ra của transistor Khác chân CM và 11

P24 (CM) Cung cấp

điện áp DC

Nguồn cấp cho tải đầu ra của transistor ( Tối đa 24 Vdc và 50 mAdc) P24 bị quá tải hoặc được kết nối đầu cuối với CM, biến tần hoạt động báo lỗi Er3 Để reset, loại bỏ các yếu tố bên ngoài và sau vài phút hãy bật lại biến tần

Đầu ra cho

Rờ le

30A, 30B, 30C

Ngõ ra rờ le phát tín hiệu

Khi biến tần bị dừng lại với một cảnh báo, đầu ra tiếp điểm (1C) của rờ le được cấp

Công suất: 48 Vdc 0.5 A

Trang 36

 Những lưu ý các tiếp điểm điều khiển của biến tần

1 Tiếp điểm kết nối đầu vào tín hiệu tương tự (13, 12, C1, 11)

a) Bởi vì các tín hiệu tương tự yếu được xử lý, các tín hiệu này dễ

bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn bên ngoài Đi dây càng ngắn càng tốt (trong vòng 20 m) và sử dụng loại cáp kết nối có vỏ bọc Về nguyên tắc kết nối, nối đất tấm chắn của cáp được che chắn; Nếu ảnh hưởng của tiếng ồn bên ngoài lớn thì kết nối tiếp điểm

11 thì có hiệu quả hơn

b) Sử dụng rờ le tiếp điểm kép cho tín hiệu yếu nếu rờ le được sử dụng trong mạch Không thêm tiếp điểm đến tiếp điểm 11 c) Khi biến tần được kết nối với một thiết bị bên ngoài phát tín hiệu tương tự Sự cố có thể do nhiễu điện bởi biến tần vì bị ảnh hưởng một số loại mạch của thiết bị Nếu điều này xảy ra, hãy kết nối lõi ferrite hoặc tụ điện với thiết bị xuất tín hiệu tương tự (Tham khảo hình dưới đây)

Hình 3.8 Lõi Ferarit và tụ điện kết nối với mạch

2 Tiếp điểm kết nối tín hiệu số ( FWD, REV, X1 dến X5, P24)

Tiếp điểm đầu vào tín hiệu số (FWD, REV, X1 đến X5) thì được bật hoặc tắt thì liên quan đến P24

3 Tiếp điểm đầu ra Transistor

a) Cấu hình mạch hiển thị ở bảng Kết nối các khối chức năng ở trên

Tiêu đề	Vận Hành Động Cơ 3 Pha Không Đồng Bộ Bằng Biến Tần Fuji FVR E11S
Tác giả	Hồ Chí Tính, Phạm Văn Rót, Nguyễn Lê Thuật
Người hướng dẫn	ThS. Võ Minh Thiện
Trường học	Trường đại học kỹ thuật - công nghệ Cần Thơ
Chuyên ngành	Điện - Điện Tử
Thể loại	báo cáo đề tài
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Cần Thơ

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	2,53 MB